CN103066177A - 发光二极管晶粒 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管晶粒，包括基板和形成于基板上的磊晶层，该基板包括上表面，该磊晶层包括靠近基板的第一半导体层、远离基板的第二半导体层、夹设在第一半导体层与第二半导体层之间的有源层，所述磊晶层远离基板的顶部的边缘为圆弧角或倾斜的倒角，从而利于磊晶层侧面的光线的出射，提高发光二极管晶粒的出光效率。

Description

发光二极管晶粒
技术领域
本发明涉及半导体结构，尤其涉及一种发光二极管晶粒。
背景技术
现有的发光二极管(Light Emitting Diode, LED)晶粒包括基板、在基板上生长的磊晶层结构以及电极。磊晶层结构通常包括N型半导体层、有源层、P型半导体层，依次自基板向上生长形成。为使得电流均匀分布以提升晶粒的发光效率，业界通常在P型半导体层和电极之间增设透明电极。
然而依次生长于基板上的磊晶层结构远离基板的顶部边缘通常为垂直的尖角，请参阅图1，自有源层3发出的一些光线，如与有源层3之间夹角为γ的光线A射向磊晶层侧面2的入射角α较大，从而易于全反射，不利于磊晶层结构的侧面的出光，进而影响整个发光二极管晶粒的出光效率。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种出光效率高的发光二极管晶粒。
一种发光二极管晶粒，包括基板和形成于基板上的磊晶层，该基板包括上表面，该磊晶层包括靠近基板的第一半导体层、远离基板的第二半导体层、夹设在第一半导体层与第二半导体层之间的有源层，所述磊晶层远离基板的顶部的边缘为圆弧角或倾斜的倒角。
上述发光二极管晶粒中，将磊晶层的顶部边缘做成圆弧角或倒角，该圆弧角或倒角可减小光线射向磊晶层侧面的入射角，从而减少全反射的几率，利于磊晶层侧面的出光，提高发光二极管晶粒整体的发光效率。
附图说明
图1是现有技术的发光二极管晶粒的光线出射示意图。
图2是本发明一实施方式提供的一种发光二极管晶粒的俯视示意图。
图3是图2中的发光二极管晶粒沿II-II方向的剖视图。
图4是本发明实施方式提供的发光二极管晶粒的光线出射示意图。
主要元件符号说明
发光二极管晶粒 1、100
磊晶层侧面 2
光线 A、B
入射角 α、β
基板 10
上表面 11
切割道 12
电极区 13
磊晶层 20
第一半导体层 21
有源层 3、22
第二半导体层 23
透明导电层 24
圆弧角 25
电极 30
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图2和图3，本发明实施方式提供的发光二极管晶粒100包括基板10、生长于基板10上的磊晶层20以及电极30。
所述基板10为图案化基板，其包括一形成有微结构的上表面11。该基板10的材料可以为蓝宝石（Al2O3）、碳化硅（SiC）、硅（Si）、氮化镓（GaN）或氧化锌（ZnO）中的一种，根据所需要达到的物理性能和光学特性以及成本预算而定。该基板10的形状并不限定，可以为矩形、圆形等，在本实施方式中，该基板10为一具有四个边的矩形。
所述磊晶层20形成于基板10的上表面11，该磊晶层20覆盖部分基板10。具体的，基板10的上表面11裸露于空气中并环绕磊晶层20的部分形成切割道12。该切割道12上同样形成有微结构，且该微结构裸露于空气中。基板10一端的切割道12朝向磊晶层20延伸形成另一裸露于空气中的区域为电极区13，用于形成电极30。基板10的上表面11除切割道12和电极区13以外的其它部分均被磊晶层20覆盖。该切割道12和电极区13通常是采用干式或湿蚀刻方式将形成于切割道12和电极区13上的磊晶层去除，使基板10上的微结构裸露于空气中形成。
该切割道12的面积占基板10的总表面积的5%至25%，以满足刀具切割基板10以形成多个晶粒所需要的空间，且能够使确定尺寸的基板10上形成的磊晶层20的密度增加，从而有效的提高基板10的利用率。
该磊晶层20自基板10向远离基板10的方向依次包括第一半导体层21、有源层22、第二半导体层23和透明导电层24。所述第一半导体层21与第二半导体层23为不同掺杂型半导体层，本实施方式中，第一半导体层21为N型半导体层，第二半导体层23为P型半导体层。在其他实施方式中，第一半导体层21也可以为P型半导体层，第二半导体层23为N型半导体层。该磊晶层20远离基板10的顶部的边缘形成有圆弧角25，请同时参阅图4，自有源层22发出的与有源层22之间夹角为γ的光线A射向磊晶层20的侧面的圆弧角25处，圆弧角25使入射角β小于现有技术中的入射角α，从而避免由于入射角过大而在磊晶层20平滑的侧面形成全反射，而阻碍光线B出射到磊晶层20的外部的缺失，使光线A容易通过折射出射到磊晶层20的外部，增加发光二极管晶粒100的出光效率。在其他实施例中，于磊晶层20的顶部边缘还可以形成倾斜的倒角来代替圆弧角25，由于避免了磊晶层20顶面和侧面的垂直相接，使两者连接之间形成倾斜的过渡，从而同样能减小入射角，降低全反射的作用。
另外，由于将基板10的切割道12和电极区13裸露于空气中，并于切割道12和电极区13的表面形成有微结构，有源层22发出的光向外射在基板10的切割道12和电极区13上时，会直接通过微结构的折射和反射作用进而出射到发光二极管晶粒100外部，避免了切割道12和电极区13上因覆盖部分磊晶层，且由于磊晶层的折射系数较高，从而导致射入该部分的光线难于出射的缺陷。
本发明在磊晶层20的顶面与四个侧面的连接处形成圆角或倒角，避免了垂直尖角阻碍侧面出光的缺失，提高侧面出光效率，进而增加整个发光二极管晶粒的出光效率。并于基板10的四周形成占基板10总面积5%至25%的切割道12，使该切割道12裸露于空气中，不但提高基板10的利用率、在基板10上尽可能多的形成磊晶层20从而增加出光效率，而且由于切割道12上无多余磊晶层20的覆盖，从而使射向切割道12的光线易于反射和折射，进一步增加出光效率。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种发光二极管晶粒，包括基板和形成于基板上的磊晶层，该基板包括上表面，该磊晶层包括靠近基板的第一半导体层、远离基板的第二半导体层、夹设在第一半导体层与第二半导体层之间的有源层，其特征在于：所述磊晶层远离基板的顶部的边缘为圆弧角或倾斜的倒角。
2.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述圆弧角或倾斜的倒角形成在第二半导体层的边缘上。
3.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：该磊晶层还包括形成在第二半导体层上的透明导电层，所述圆弧角形成在透明导电层与第二半导体层上。
4.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述磊晶层覆盖部分基板的上表面，于基板的边缘形成切割道。
5.如权利要求4所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述切割道的面积占基板面积的5%至25%。
6.如权利要求4所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述切割道上形成有微结构。
7.如权利要求6所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述切割道上的微结构裸露于空气中。
8.如权利要求4所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述基板一端的切割道朝向磊晶层延伸形成电极区。
9.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第一半导体层为N型氮化镓半导体层，第二半导体层为P型氮化镓半导体层。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103325925A (zh) * 2013-06-08 2013-09-25 华南理工大学 一种用于led三维封装的相变支架及其制造方法
CN106663732A (zh) * 2014-08-26 2017-05-10 德州仪器公司 倒装芯片led封装
CN107195653A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 群创光电股份有限公司 显示装置
TWI664747B (zh) * 2017-03-27 2019-07-01 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 圖案化基板與發光二極體晶圓
CN112467006A (zh) * 2020-11-27 2021-03-09 錼创显示科技股份有限公司 微型发光二极管结构与使用其的微型发光二极管显示设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120560A (ja) * 1992-10-07 1994-04-28 Victor Co Of Japan Ltd 半導体発光装置
CN1552103A (zh) * 2001-02-01 2004-12-01 ���﹫˾ 包括光提取改型的发光二极管及其制作方法
WO2007015537A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 Showa Denko K.K. Gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device
CN102169945A (zh) * 2010-02-08 2011-08-31 Lg伊诺特有限公司 发光器件和具有发光器件的发光器件封装

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7358544B2 (en) * 2004-03-31 2008-04-15 Nichia Corporation Nitride semiconductor light emitting device
TWM265766U (en) * 2004-09-16 2005-05-21 Super Nova Optoelectronics Cor Structure of GaN light emitting device
US20110089447A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-21 Wu-Cheng Kuo Light-emiting device chip with micro-lenses and method for fabricating the same
EP2333854B1 (en) * 2009-12-09 2018-02-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode
JP2012204397A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Toshiba Corp 半導体発光装置およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120560A (ja) * 1992-10-07 1994-04-28 Victor Co Of Japan Ltd 半導体発光装置
CN1552103A (zh) * 2001-02-01 2004-12-01 ���﹫˾ 包括光提取改型的发光二极管及其制作方法
WO2007015537A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 Showa Denko K.K. Gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device
CN102169945A (zh) * 2010-02-08 2011-08-31 Lg伊诺特有限公司 发光器件和具有发光器件的发光器件封装

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103325925A (zh) * 2013-06-08 2013-09-25 华南理工大学 一种用于led三维封装的相变支架及其制造方法
CN106663732A (zh) * 2014-08-26 2017-05-10 德州仪器公司 倒装芯片led封装
CN107195653A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 群创光电股份有限公司 显示装置
TWI664747B (zh) * 2017-03-27 2019-07-01 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 圖案化基板與發光二極體晶圓
US10411159B2 (en) 2017-03-27 2019-09-10 PlayNitride Inc. Patterned substrate and light emitting diode wafer
CN112467006A (zh) * 2020-11-27 2021-03-09 錼创显示科技股份有限公司 微型发光二极管结构与使用其的微型发光二极管显示设备

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