[发明专利]一种具有反射电流阻挡层的LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于发光二极管技术领域，具有涉及一种具有反射电流阻挡层的LED芯片及其制作方法。

技术背景

LED作为新一代固体冷光源，具有低能耗、寿命长、易控制、安全环保等特点，是理想的节能环保产品，适用各种照明场所。

正装结构LED芯片，当电流从电极注入到芯片，会优先以垂直于电极的方向传播，这样会导致电流注入较集中，影响电流的扩散，从而影响芯片的发光亮度和发光光型。现有技术采用在P型电极下方增加一层绝缘层作为电流阻挡层（一般为致密的SiO₂、SiNx、SiNOx等），这样电流注入后遇到绝缘层，以平行于电极的方向进行扩展，从而提高芯片的电流分布均匀性，提高芯片亮度。但是，由量子阱发出的光会通过绝缘层（电流阻挡层）被P型电极吸收，降低发光效率。因为LED芯片的电极一般为Cr/Ti/Al、Cr/Pt/Au等金属结构，Cr作为第一种金属起到两个重要作用，一是起到连接作用，将大部分金属结构与GaN连接起来，结合力好；另一个是与GaN间形成欧姆接触，当注入同等电流的情况下有利于降低芯片的电压。然而Cr金属对光的反射作用差，会吸收由量子阱发出的光。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种具有反射电流阻挡层的LED芯片及其制作方法。

一种具有反射电流阻挡层的LED芯片的制作方法，包括：

提供一衬底，在所述衬底上依次形成发光结构，其中，所述发光结构包括依次形成的N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层；

对所述发光结构进行刻蚀，形成贯穿所述P型氮化镓层和有源层并延伸至所述N型氮化镓层的第一通孔；

在所述P型氮化镓层表面依次形成金属反射层和电流阻挡层；

对所述金属反射层和电流阻挡层进行刻蚀，形成贯穿所述金属反射层和电流阻挡层并延伸至所述P型氮化镓层中的第二通孔；

在所述电流阻挡层表面及第二通孔形成透明导电层，在所述透明导电层表面及第一通孔侧壁形成钝化层；

对所述钝化层和透明导电层进行刻蚀，形成在金属反射层垂直方向上贯穿所述钝化层和透明导电层的第三通孔，并在所述第一通孔填充金属形成N型电极，在所述第三通孔填充金属形成P型电极；

在所述第一衬底背离有源层一侧形成布拉格反射层。

优选的，在形成所述金属反射层后，且形成所述电流阻挡层前，所述制作方法还包括：

将所述衬底放置在氮气环境中进行高温退火，形成良好的欧姆接触。

优选的，在形成所述透明导电层后，且形成所述钝化层前，所述制作方法还包括：

将所述衬底放置在氮气环境中进行高温退火，形成高致密性、膜层均匀的透明导电层和良好的欧姆接触。

优选的，所述P型电极的面积小于等于所述电流阻挡层的面积。

优选的，在形成所述电极后，且形成所布拉格反射层前，所述制作方法还包括：

对所述衬底背离所述有源层一侧进行研磨、抛光减薄。

优选的，采用电子束蒸发或磁控溅射的工艺在所述衬底背离有源层一侧形成所述布拉格反射层。

优选的，所述布拉格反射层具有高钝化性能和高反射性能。

相应的，本发明还提供了一种具有反射电流阻挡层的LED芯片，所述LED芯片采用上述制作方法制作而成。

相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明提供的一种具有反射电流阻挡层的LED芯片及其制作方法，在P型氮化镓层的上方，绝缘的电流阻挡层的下方，采用电子束蒸发或者磁控溅射工艺形成一层具有反射作用的金属反射层，同时金属反射层在绝缘的电流阻挡层的覆盖下具有较高的稳定性。当P、N电极通电后，从有源层发出的光大部分从芯片的正上方出光，而位于P型电极下方的这部分光会通过位于电流阻挡层下方的金属反射层反射回来，再与位于芯片下方的布拉格反射镜的共同作用，从P型电极的周边发出，而不会受到金属电极吸光的影响，从而提高芯片的出光效率，提高芯片的亮度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-7为本发明实施例提供的具有反射电流阻挡层的LED芯片的制作工艺流程图。

具体实施方式