[发明专利]一种可实现光均匀分布的mini-LED芯片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可实现光均匀分布的mini‑LED芯片及其制备方法，通过在衬底表面依次堆叠外延叠层、非掺杂层及第二型半导体薄层；同时，在所述第二型半导体薄层的表面设有透明导电层，且所述透明导电层通过沟槽嵌入的方式与所述第二型半导体层形成接触，且所述绝缘层附着于所述通孔侧壁并延伸至所述透明导电层的部分表面。使得当电流从电极注入后，通过所述凹槽均匀扩展至所述第二型半导体层，从而缩小所述透明导电层的中心与边缘所存在的电势差，使得电流能很均匀地分布，避免mini‑LED出现电流拥挤的现象。

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种可实现光均匀分布的mini-LED芯片及其制备方法。

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。LED具有效率高、寿命长、体积小、功耗低等优点，可以应用于室内外白光照明、屏幕显示、背光源等领域。特别是显示技术的快速发展，使得市场对Mini-LED芯片的需求快速发展，也推动Mini-LED的技术发展。Mini-LED大都采用透明衬底+倒装焊接结构结构，如果直接应用在显示屏上，整个芯片发光均匀性要求明显提高，使得单侧电极的电流扩展需要不断改善。

目前大都采用芯片电极结构结合透明导电层，使得电流能较好地在大面积芯片扩展开。然而，由于透明导电层主要为透明的氧化锡铟，其导电性能较好的，但由于其最低电阻率仍高达10-5Ω·cm量级，从而使得透明导电层的中心与边缘存在电势差，进而影响电荷的注入与抽出，导致LED芯片各区域的变色效率不一致。

同时，由于在LED芯片的外延叠层中，其P型半导体层的厚度较厚，P型半导体层吸光严重，影响LED的出光效率。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种可实现光均匀分布的mini-LED芯片及其制备方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现光均匀分布的mini-LED芯片及其制备方法，以解决因透明导电层的中心与边缘存在电势差，进而影响电荷的注入与抽出，导致LED芯片各区域的变色效率不一致的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可实现光均匀分布的mini-LED芯片，包括：

衬底；

在所述衬底表面依次堆叠的外延叠层、非掺杂层及第二型半导体薄层，所述外延叠层包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区及第二型半导体层；沿所述第二型半导体薄层的表面蚀刻至部分所述第一型半导体层形成通孔；沿所述第二型半导体薄层的部分其余表面蚀刻至所述第二型半导体层形成凹槽，且所述凹槽远离所述通孔而设置；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述外延叠层；

绝缘层，其附着于所述通孔侧壁并延伸至所述第二型半导体薄层的部分表面；

第一电极，其层叠于所述通孔并向上延伸至所述绝缘层的表面；

第二电极，其层叠于所述凹槽。

优选地，在所述第二型半导体薄层的其余表面设有透明导电层，且所述透明导电层通过沟槽嵌入的方式与所述第二型半导体层形成接触。

优选地，在所述第一电极的外围环绕布设有若干个所述沟槽，各所述沟槽通过沿所述第二型半导体薄层的表面蚀刻至所述非掺杂层而形成，且各所述沟槽裸露所述第二型半导体层的部分表面；

所述透明导电层铺设于所述第二型半导体薄层的表面，并嵌入各所述沟槽。

优选地，沿所述第一电极边缘向所述第二电极的延伸方向上，所述沟槽的宽度逐渐增大。

优选地，所有所述沟槽的总表面积为S1，所述第二型半导体层的水平铺设面积为S，则S/100≤S1≤S/2。