[发明专利]增强侧面光强的发光二极管芯片及其制造方法

说明书

本公开提供了一种增强侧面光强的发光二极管芯片及其制造方法，属于半导体技术领域。发光二极管芯片的衬底的第二表面上布置有多个尖刺结构，第二表面为与第一表面相对的一面，所述尖刺结构为直角三棱柱，所述直角三棱柱包括第一棱柱面和第二棱柱面，所述第一棱柱面垂直于所述第二表面，所述第二棱柱面连接所述第一棱柱面和所述第二表面，且所述第二棱柱面与所述第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ＜90°，每个所述直角三棱柱的所述第二棱柱面均朝向所述衬底的中心线。采用该发光二极管芯片可以增强侧面光强。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种增强侧面光强的发光二极管芯片及其制造方法。

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显示、装饰、通讯等经济生活中。

芯片是LED的核心器件，相关技术中，LED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、绝缘层和保护层；N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底的第一表面上；P型半导体层上设有延伸至N型半导体层的凹槽，N型电极设置在凹槽内的N型半导体层上，P型电极设置在P型半导体层上；绝缘层铺设在凹槽内和N型电极上，以及P型半导体层和P型电极上，保护层铺设在绝缘层上。其中，绝缘层包括依次层叠的钝化层和分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflection，DBR)层。

上述倒装LED芯片中通过设置DBR层，可以大幅度提高LED的出光效率。其中，有源层发出的部分光会从P型半导体层射出，DBR层可以将该部分光反射回有源层，以使得该部分光线最终从衬底方向射出，从而可以提高LED的出光效率。然而，DBR层存在轴向光较强的问题，使得LED芯片在垂直方向上的发光强度较强，而在远离垂直方向时，发光强度明显下降，导致LED侧面的发光偏弱，使得显示屏可视角度变得有限。

发明内容

本公开实施例提供了一种增强侧面光强的发光二极管芯片及其制造方法，可以增强发光二极管芯片的侧面光强。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种增强侧面光强的发光二极管芯片，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、绝缘层和保护层；所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底的第一表面上；所述P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的凹槽，所述N型电极设置在凹槽内的所述N型半导体层上，所述P型电极设置在所述P型半导体层上；所述绝缘层铺设在所述凹槽内和所述N型电极上，以及所述P型半导体层和所述P型电极上，所述保护层铺设在所述绝缘层上，

所述衬底的第二表面上布置有多个尖刺结构，所述第二表面为与所述第一表面相对的一面，所述尖刺结构为直角三棱柱，所述直角三棱柱包括第一棱柱面和第二棱柱面，所述第一棱柱面垂直于所述第二表面，所述第二棱柱面连接所述第一棱柱面和所述第二表面，且所述第二棱柱面与所述第二表面之间的夹角为θ，0°＜θ＜90°，每个所述直角三棱柱的所述第二棱柱面均朝向所述衬底的中心线。

可选地，从所述衬底的中心至所述衬底的边缘，每个所述直角三棱柱对应的所述θ逐渐减小。

可选地，45°≤θ≤75°。

可选地，从所述衬底的中心至所述衬底的边缘，所述衬底的第二表面包括依次相邻的第一区域、第二区域和第三区域，位于所述第一区域的多个所述直角三棱柱对应的所述θ为65°～75°，位于所述第二区域的多个所述直角三棱柱对应的所述θ为55°～65°，位于所述第三区域的多个所述直角三棱柱对应的所述θ为45°～55°。

可选地，每个所述尖刺结构凸出于所述第二表面的高度均相等。