[发明专利]红光发光二极管芯片及其制作方法

说明书

本公开提供了一种红光发光二极管芯片及其制作方法，属于半导体技术领域。芯片包括透明基板、P型半导体层、有源层、N型半导体层、P型电极、N型电极和电流扩展层；P型半导体层上具有四棱柱状台阶，四棱柱状台阶的第二侧面、第三侧面和第四侧面与四棱柱状台阶的底面之间的夹角均为锐角，电流扩展层铺设在第二侧面和第四侧面上；电流扩展层包括在平行于四棱柱状台阶的底面的方向上交替层叠的第一子层和第二子层；第一子层和第二子层均为掺杂镁的磷化镓层，第一子层中镁的掺杂浓度大于第二子层中镁的掺杂浓度；P型电极设置在电流扩展层、四棱柱状台阶的顶面、以及第三侧面上，N型电极设置在N型半导体层上。本公开可提高抗静电能力。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种红光发光二极管芯片及其制作方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能发光的半导体器件。通过采用不同的半导体材料和结构，LED能够覆盖从紫外到红外的全色范围，已经被广泛地应用在经济生活中的显示、装饰、通讯等领域。

芯片是LED的核心器件。相关技术中，LED芯片包括透明基板、P型半导体层、有源层、N型半导体层、P型电极和N型电极。P型半导体层、有源层、N型半导体层依次层叠在透明基板上，N型半导体层上设有延伸至P型半导体层的凹槽。P型电极设置在凹槽内的P型半导体层上，N型电极设置在N型半导体层上。

随着显示市场的精细化，对芯片尺寸的要求越来越高，Mini(迷你)LED应运而生。Mini LED对抗静电能力的要求较高。但是受到半导体材料的限制，红光LED芯片的抗静电能力较差，无法在Mini LED上推广应用。

发明内容

本公开实施例提供了一种红光发光二极管芯片及其制作方法，可以有效提高红光LED芯片的抗静电能力，满足Mini LED的应用需要。所述技术方案如下：

一方面，本公开实施例提供了一种红光发光二极管芯片，所述红光发光二极管芯片包括透明基板、P型半导体层、有源层、N型半导体层、P型电极、N型电极和电流扩展层；所述P型半导体层、所述有源层、所述N型半导体层依次层叠在所述透明基板上；所述N型半导体层上设有延伸至所述P型半导体层的凹槽；所述凹槽内的所述P型半导体层上具有四棱柱状台阶，所述四棱柱状台阶的材料与所述P型半导体层的材料相同；所述四棱柱状台阶的第一侧面与所述凹槽的侧面相贴，所述四棱柱状台阶的第二侧面、第三侧面和第四侧面与所述四棱柱状台阶的底面之间的夹角均为锐角，所述第二侧面和所述第四侧面分别与所述第一侧面相接，所述第三侧面与所述第一侧面相对；所述电流扩展层铺设在所述第二侧面和第四侧面上；所述电流扩展层包括在平行于所述四棱柱状台阶的底面的方向上交替层叠的第一子层和第二子层；所述第一子层和所述第二子层均为掺杂镁的磷化镓层，所述第一子层中镁的掺杂浓度大于所述第二子层中镁的掺杂浓度；所述P型电极设置在所述电流扩展层、所述四棱柱状台阶的顶面、以及所述第三侧面上，所述N型电极设置在所述N型半导体层上。

可选地，所述电流扩展层中的所述第一子层中镁的掺杂浓度沿所述电流扩展层的层叠方向先逐层增大再逐层减小。

可选地，所述电流扩展层中的所述第一子层中镁的掺杂浓度的最小值为所述第二子层中镁的掺杂浓度的倍。

可选地，所述第一子层的厚度大于所述第二子层的厚度。

可选地，所述电流扩展层中的所述第一子层的厚度沿所述电流扩展层的层叠方向先逐层增大再逐层减小。

可选地，所述电流扩展层中的所述第一子层的厚度的最小值为所述第二子层的厚度的倍。

可选地，所述红光发光二极管芯片还包括高掺层，所述高掺层为掺杂碳的磷化镓层，所述高掺层层叠在所述P型电极和所述四棱柱状台阶之间。

可选地，所述高掺层还层叠在所述P型电极和所述电流扩展层之间。