[实用新型]优化电流扩散层的LED芯片结构

说明书

本实用新型公开了一种优化电流扩散层的LED芯片结构，在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，通过刻蚀技术将暴漏区域的N‑GaN层刻蚀出来，形成N‑GaN台阶，在芯片结构上镀电流扩散层，电流扩散层图形对应位于在P电极的预留位置上，电流扩散层的线宽比P电极的线宽多2～4um，在电流扩散层的基础上设置透明导电层，在透明导电层上制作P电极，在暴露的N‑GaN台阶部分制作N电极。本实用新型采用优化的尺寸方案，最大程度地实现电流扩散效果兼顾提高发光亮度。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种优化电流扩散层的LED芯片结构。

背景技术

发光二极管（LED）是一种将电能转化为光能的固体发光器件，其中GaN基的LED芯片得到了长足的发展和应用。LED芯片的发光单元具有N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层，通常会通过刻蚀工艺将N-GaN层的一部分暴露于外部，在暴露于外部的P-GaN层和N-GaN层部分形成施加电流的电极结构。通常在P电极的正下方加入电流扩散层，可将P电极下方的电流截断，使电流先流入透明导电层，再通过透明导电层流入P-GaN层，从而有效提高发光区的电流密度，提高电流的利用率。但是，目前采用的电流扩散层过大时会导致LED芯片结构的亮度变暗，过小时会导致LED芯片结构的顺向电压升高，而缺乏优化电流扩散层的有效方案。

实用新型内容

本申请人针对上述现有技术中电流扩散层过大时会导致LED芯片结构的亮度变暗，过小时会导致LED芯片结构的顺向电压会升高等缺点，提供了一种结构合理的优化电流扩散层的LED芯片结构，采用优化的尺寸方案，最大程度地实现电流扩散效果兼顾提高发光亮度。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种优化电流扩散层的LED芯片结构，在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，通过刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层刻蚀出来，形成N-GaN台阶，在芯片结构上镀电流扩散层，电流扩散层图形对应位于在P电极的预留位置上，电流扩散层的线宽比P电极的线宽多2～4um，在电流扩散层的基础上设置透明导电层，在透明导电层上制作P电极，在暴露的N-GaN台阶部分制作N电极。

作为上述技术方案的进一步改进：

电流扩散层是利用PECVD镀膜技术沉积的SiO₂薄膜。

采用湿法蚀刻技术制作电流扩散层图形。

透明导电层是利用sputter溅射技术在芯片结构表面上镀的ITO膜。

N、P电极的线宽尺寸为2.5～3.5um。

芯片衬底为蓝宝石、硅片、碳化硅片或金属。

LED芯片外延结构是依次生长的缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层，或者是依次生长的N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在芯片结构上镀电流扩散层，电流扩散层图形对应位于在P电极的预留位置上，电流扩散层的线宽比P电极的线宽多2～4um，采用优化的尺寸方案，最大程度地实现电流扩散效果兼顾提高发光亮度。解决电流扩散层过大时会导致LED芯片结构的亮度变暗，过小时会导致LED芯片结构的顺向电压会升高等问题。本实用新型利用PECVD镀膜技术沉积SiO₂薄膜作为电流扩散层。利用正性掩膜技术制作光刻图形，用BOE溶液进行湿法腐蚀制作电流扩散层图形，在电极下制作出固定宽度的SiO₂薄膜，实现最佳亮度。

附图说明

图1为本实用新型的俯视示意图。

图2为本实用新型局部的示意图。

图3为本实用新型剖面结构的示意图。