[发明专利]一种LED芯片结构

说明书

本案提出了一种LED芯片结构，其包括一载体，载体上的一半导体层序列，一反射层序列配置在载体和半导体层序列之间，反射层序列具有一面向半导体层序列的增透膜层和一远离半导体层序列的金属镜面层，半导体序列包括：第一导电性半导体层、发光层和第二导电性半导体层，其特征在于：半导体序列与增透膜之间的界面至少部分区域为粗化面或图案化面，增透膜层与金属镜面层的界面是光滑面，该光滑面能够有效提高侧面出光率。

技术领域

本申请涉及一种LED芯片结构，具体地涉及具有反射层的芯片结构。

背景技术

现有的LED芯片结构，影响出光率的因素很多，主要包括外延发光材料的发光率、外延结构的出光率。其中为了提高出光率，除了置换外延生长衬底成为更高透光率的生长衬底外，还包括设置金属反射层提高芯片的正面出光率。置换的永久衬底可以是导电，也可以是非导电的。由于半导体序列的折射率为3.0左右，空气的折射率为1，在半导体序列辐射的光线会在金属反射层界面以及正面出光界面发生全内反射返回至半导体序列的现象，由于半导体序列的吸收光特性，辐射效率会降低。为了避免全内反射，现有技术提出了在半导体序列与反射层之间设置粗化处理或出光面进行粗化处理，粗化降低了全反射的可能性，在有源区域中产生的电磁辐射能够以更高的效率从半导体本体中射出。此外也有包括设置增透层如导电类型的透明导电膜ITO或非导电性的增透膜如氧化硅或氮化硅等设置在金属反射层与半导体序列之间以形成不同折射率的界面，提高反射率。然而由于该增透膜层的厚度较薄，在半导体序列进行粗化处理后形成的增透膜层一般也为粗化处理表面，该金属与增透膜层之间的界面也往往做成粗化面。该金属与增透膜层之间的界面为粗化面时会改变光路的角度，辐射出的光线重新回到半导体序列，由于半导体序列会吸收光线，导致出光率降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本案提出了一种LED芯片结构，其包括一载体，载体上的一半导体层序列，一反射层序列配置在载体和半导体层序列之间，反射层序列具有一面向半导体层序列的增透膜层和一远离半导体层序列的金属镜面层，半导体序列包括：第一导电性半导体层、发光层和第二导电性半导体层，其特征在于：半导体序列与增透膜之间的界面至少部分区域为粗化面或图案化面，增透膜层与金属镜面层的界面是光滑面。

优选地，增透膜层为生长在半导体序列上，与金属镜面层的界面是光滑处理面。

优选地，所述的增透膜层为介电层或透明导电层。

优选地，所述的介电层包括孔结构，以形成金属反射层与半导体序列与增透膜层之间的界面之间形成欧姆接触。

优选地，所述增透膜层厚度为100-1000纳米。

优选地，定义所述半导体序列与增透膜之间的界面的表面结构的平均高度H或粗化面的平均粗糙度为Rz，所述的增透膜层与金属反射层之间的界面的粗糙度Rz’(表面结构轮廓的最大高度）为上述平均高度H或平均粗糙度Rz的至少一半以下。

优选地，定义所述的半导体序列与增透膜之间的界面的漫反射率为R1,而增透膜与金属反射层界面的漫散射率为R1的至少三分之一。

优选地，定义所述的半导体序列与增透膜界面的漫反射率为至少50%，所述的金属反射层界面的反射率为90%以上，漫反射率为10%以下。

优选地，所述的载体为非导电性载体，所述的金属反射层用于芯片的正面电接触。

优选地，所述的载体为导电性载体，在其背面形成有背电极，用于背面电接触。

优选地，所述的图案化面包括凹处，这些凹处在垂直于半导体区域的方向上随着深度增加而扩宽，更优选地，所述的图案化面包括凹处，该凹处扩宽的角度为45°。

优选地，所述的半导体层序列的顶面出光面是粗化或图案化处理面。

优选地，半导体层序列的侧面为粗化或图案化处理面。