[发明专利]一种发光二极管芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管芯片及其制作方法，属于半导体技术领域。发光二极管芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极、P型电极和石墨烯扩展条，石墨烯扩展条设置在衬底的第一表面的部分区域上，N型半导体层铺设在石墨烯扩展条和第一表面未设置石墨烯扩展条的区域上，有源层和P型半导体层依次层叠在N型半导体层上，P型半导体层上设有延伸至石墨烯扩展条的凹槽，N型电极设置在凹槽内的石墨烯扩展条上，P型电极设置在P型半导体层上。本发明通过采用石墨烯扩展条代替N型电极的手指部分将电流均匀注入N型半导体层中，可以有效提升LED芯片的发光亮度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片及其制作方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。芯片是LED的核心组件。

现有的LED芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、P型电极和N型电极，N型电极和P型电极均包括焊盘部分和手指部分。其中，焊盘部分实现电流的注入。手指部分的一端与焊盘部分连接，手指部分的另一端向远离焊盘部分的方向延伸，以使电流均匀注入N型半导体层或者P型半导体层。

具体地，N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底上，P型电极的焊盘部分和手指部分均设置在P型半导体层上；P型半导体层上设有延伸至N型半导体层的凹槽，N型电极的焊盘部分设置在凹槽内的N型半导体层上。如果N型电极的手指部分也设置在凹槽内的N型半导体层上，则凹槽占用的区域较大，有源层的发光面积相应较小，发出的光线较少，LED芯片的发光亮度较低；如果N型电极的手指部分通过绝缘层设置在P型半导体层上，并利用若干间隔设置的通孔与N型半导体层连通，则N型电极的手指部分会遮挡和吸收有源层发出的光线，还是会减少从LED芯片射出的光线，降低LED芯片的发光亮度。

发明内容

本发明实施例提供了一种发光二极管芯片及其制作方法，能够解决现有技术N型电极的手指部分在促进电流均匀注入N型半导体层的同时，造成LED芯片射出的光线减少、发光亮度降低的问题。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极、P型电极和石墨烯扩展条，所述石墨烯扩展条设置在所述衬底的第一表面的部分区域上，所述N型半导体层铺设在所述石墨烯扩展条和所述第一表面未设置所述石墨烯扩展条的区域上，所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述N型半导体层上，所述P型半导体层上设有延伸至所述石墨烯扩展条的凹槽，所述N型电极设置在所述凹槽内的石墨烯扩展条上，所述P型电极设置在所述P型半导体层上。

可选地，所述石墨烯扩展条的厚度为1nm～500nm。

可选地，所述P型电极包括焊盘部分，所述石墨烯扩展条从所述N型电极向所述焊盘部分延伸。

优选地，所述石墨烯扩展条位于所述发光二极管芯片的对称面上。

进一步地，所述P型电极还包括两个分别与所述焊盘部分连接的手指部分，每个所述手指部分从所述焊盘部分向所述N型电极延伸，两个所述手指部分在所述第一表面上的投影分别位于所述石墨烯扩展条在所述第一表面上的投影的两侧。

可选地，两个所述手指部分与所述石墨烯扩展条平行。

优选地，两个所述手指部分与所述石墨烯扩展条之间的距离相等。

更优选地，所述手指部分与所述石墨烯扩展条之间的距离为所述石墨烯扩展条与所述发光二极管芯片的边缘之间的距离的1/10～10/11。

优选地，所述石墨烯扩展条在垂直于所述石墨烯扩展条的延伸方向上的长度为5μm～50μm。

另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制作方法，所述制作方法包括：