[发明专利]微型发光二极管芯片

说明书

本发明提供一种用以发出一红光的微型发光二极管芯片。微型发光二极管芯片包括一砷化镓磊晶结构层、一第一电极以及一第二电极。砷化镓磊晶结构层沿一堆垛方向上依序包括一N型接触层、一穿隧接面层、一P型半导体层、一发光层、一N型半导体层以及一N型窗层。第一电极与N型接触层电性接触。第二电极与N型窗层电性接触。

技术领域

本发明涉及一种芯片，尤其涉及一种微型发光二极管芯片。

背景技术

一般来说，制作红光是以N型砷化镓基板作为磊晶的生长基板，并在生长基板上形成N型半导体层后，再依序形成发光层与P型半导体层。N型砷化镓基板制程具有较低的材料成本，但良率控制难度较高。

虽然也有使用P型砷化镓基板作为磊晶的生长基板，并在生长基板上形成P型半导体层后，再依序形成发光层与N型半导体层。但P型砷化镓基板成本高出N型砷化镓基板两倍以上，因此如何兼顾成本与良率质量是本技术领域者的研发课题之一。

发明内容

本发明是针对一种微型发光二极管芯片，其结构在制程上能提高良率。

本发明的一实施例提供一种用以发出一红光的微型发光二极管芯片，其包括一砷化镓磊晶结构层、一第一电极以及一第二电极。砷化镓磊晶结构层沿一堆垛方向上依序包括一N型接触层、一穿隧接面层、一P型半导体层、一发光层、一N型半导体层以及一N型窗层。第一电极与N型接触层电性接触。第二电极与N型窗层电性接触。

在本发明的一实施例中，上述的第一电极与第二电极位于微型发光二极管芯片相反于堆垛方向的一侧。

在本发明的一实施例中，上述的砷化镓磊晶结构层具有一凹部。凹部定义出一平台结构，且凹部使N型窗层在相反于堆垛方向上的一侧的第一表面暴露。

在本发明的一实施例中，上述的砷化镓磊晶结构层的N型接触层、穿隧接面层、P型半导体层、发光层、N型半导体层以及部分的N型窗层形成平台结构。平台结构的平台表面的面积小于N型窗层在朝向堆垛方向的一侧的第二表面的面积，其中平台表面为N型接触层在相反于堆垛方向上的一侧的表面。

在本发明的一实施例中，上述的砷化镓磊晶结构层具有一沟槽。沟槽穿过N型接触层、穿隧接面层、P型半导体层、发光层、N型半导体层以及部分的N型窗层，且沟槽使N型窗层在相反于堆垛方向上的一侧的第三表面暴露。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极设置于沟槽中，并电性接触至N型窗层的第三表面。

在本发明的一实施例中，微型发光二极管芯片还包括一绝缘层。绝缘层覆盖沟槽的内壁，使第二电极电性绝缘N型接触层、穿隧接面层、P型半导体层、发光层以及N型半导体层。绝缘层并延伸配置于N型接触层在相反于堆垛方向的一侧的表面。

在本发明的一实施例中，上述的穿隧接面层在沿着堆垛方向上的厚度落在50至500埃的范围内。

在本发明的一实施例中，上述的N型接触层、穿隧接面层与发光层在沿着堆垛方向上的厚度小于砷化镓磊晶结构层的其他层在沿着堆垛方向上的厚度。

在本发明的一实施例中，上述的穿隧接面层同时掺杂N型与P型掺杂物，且P型掺杂物的摩尔浓度与N型掺杂物的摩尔浓度的比值落在10至100的范围内。

在本发明的一实施例中，上述的穿隧接面层的P型掺杂物的摩尔浓度大于P型半导体层的P型掺杂物的摩尔浓度。

在本发明的一实施例中，上述的穿隧接面层的基质为(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yAs_zP_1-z，其中0≦x,y,z≦1。

在本发明的一实施例中，上述的P型半导体层具有镁掺杂物。