CN103531682A - 提高发光效率的led芯片结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高发光效率的LED芯片结构，包括衬底，衬底上设置N型氮化镓层，其特征是：在所述N型氮化镓层上表面设置量子阱，在量子阱上表面设置P型氮化镓层，在P型氮化镓层上表面设置第一金属膜，在第一金属膜上表面设置P电极，在P型氮化镓层上表面设置氧化铟锡薄膜，该氧化铟锡薄膜覆盖P型氮化镓层和第一金属膜；在所述N型氮化镓层上表面具有刻蚀形成的刻蚀区域，在刻蚀区域设置N电极，N电极的底部设置第二金属膜，N电极与N型氮化镓层欧姆接触。所述第一金属膜与P型氮化镓层之间非欧姆接触。所述第一金属膜和第二金属膜为铂、铑或铝。本发明所述提高发光效率的LED芯片结构增大了P、N两电极下方对光的反射，提高外量子效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED芯片，尤其是一种提高发光效率的LED芯片结构，属于LED芯片技术领域。
背景技术
在现行的正装芯片工艺中，通常是采用以下两种方式；方式一：在p-GaN上做电流阻挡层（CBL），再做电流扩展层（TCL）以及电极；方式二：在p-GaN上做高反层（例如金属银等后），再做二氧化硅的电流阻挡层（CBL）、电流扩展层以及电极。
方式一是量子阱发出的光在电流扩展层上的电极区域吸收，导致LED芯片的外量子效率不高。
方式二虽可以提高一定的外量子效率，此方式缺陷有二点；（1）此结构通常只提升了一定的P电极外量子效率，而N电极的外量子效率没有提升；（2）此结构在芯片工艺上增加了反射金属的蒸镀工艺，成本相对增加。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种提高发光效率的LED芯片结构，增大P电极和N电极下方对光的反射，提高外量子效率。
按照本发明提供的技术方案，所述提高发光效率的LED芯片结构，包括衬底，衬底上设置N型氮化镓层，其特征是：在所述N型氮化镓层上表面设置量子阱，在量子阱上表面设置P型氮化镓层，在P型氮化镓层上表面设置第一金属膜，在第一金属膜上表面设置P电极，在P型氮化镓层上表面设置氧化铟锡薄膜，该氧化铟锡薄膜覆盖P型氮化镓层和第一金属膜；在所述N型氮化镓层上表面具有刻蚀形成的刻蚀区域，在刻蚀区域设置N电极，N电极的底部设置第二金属膜，N电极与N型氮化镓层欧姆接触。
所述第一金属膜与P型氮化镓层之间非欧姆接触。
所述第一金属膜和第二金属膜为铂、铑或铝。
本发明所述提高发光效率的LED芯片结构区别于现有技术中在p-GaN上做电流阻挡层（CBL），再做电流扩展层（TCL）以及电极；本发明的金属薄膜通过非欧姆接触不仅达到CBL作用，而且增大了P、N两电极下方对光的反射，提高外量子效率；本发明区别于现有技术在p-GaN上做高反层（例如金属银等后），再做二氧化硅的电流阻挡层（CBL）、电流扩展层以及电极，本发明可以减少现行生产工艺的工艺步骤，降低成本，且因为减少工艺而能减少异常，提升良率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1所示：所述提高发光效率的LED芯片结构包括衬底1、N型氮化镓层2、量子阱3、P型氮化镓层4、第一金属膜5-1、第二金属膜5-2、P电极6、N电极7、氧化铟锡薄膜8等。
如图1所示，本发明包括衬底1，衬底1上设置N型氮化镓层2，在N型氮化镓层2上表面设置量子阱3，在量子阱3上表面设置P型氮化镓层4，在P型氮化镓层4上表面设置第一金属膜5-1，在第一金属膜5-1上表面设置P电极6，在P型氮化镓层4上表面设置氧化铟锡薄膜8，该氧化铟锡薄膜8覆盖P型氮化镓层4和第一金属膜5-1；在所述N型氮化镓层2上表面具有刻蚀形成的刻蚀区域，在刻蚀区域设置N电极7，N电极7的底部设置第二金属膜5-2；
所述第一金属膜5-1与P型氮化镓层4之间非欧姆接触，第二金属膜5-2与N型氮化镓层2是否形成欧姆接触均可；所述第一金属膜5-1和第二金属膜5-2为铂、铑或铝等高反射率金属。
本发明所述提高发光效率的LED芯片结构采用以下制造工艺：在衬底1上依次形成N型氮化镓层2、量子阱3和P型氮化镓层4；通过化学刻蚀将P型氮化镓层4刻蚀至N型氮化镓层2，在N型氮化镓层2的刻蚀区域蒸镀形成第二金属膜5-2，在P型氮化镓层4上蒸镀形成第一金属膜5-1，在N型氮化镓层2的刻蚀区域蒸镀N电极7，N电极7与N型氮化镓层2欧姆接触；在P型氮化镓层4上制作氧化铟锡薄膜8，氧化铟锡薄膜8覆盖第一金属膜5-1和P型氮化镓层4。
本发明将传统的二氧化硅电流阻挡层更改为高反射率以及不形成欧姆接触的金属膜，例如：铂、铑等金属；本发明利用金属薄膜与P-GaN、N-GaN不形成欧姆接触而使电流向氧化铟锡薄膜扩展，使注入芯片内部的电流更均匀，从而提高内量子效率；又利用高反射率将传输到P、N电极上的光反射回芯片内部，从而通过芯片的其它区域传输出芯片，提高外量子效率。
Claims (3)
1.一种提高发光效率的LED芯片结构，包括衬底（1），衬底（1）上设置N型氮化镓层（2），其特征是：在所述N型氮化镓层（2）上表面设置量子阱（3），在量子阱（3）上表面设置P型氮化镓层（4），在P型氮化镓层（4）上表面设置第一金属膜（5-1），在第一金属膜（5-1）上表面设置P电极（6），在P型氮化镓层（4）上表面设置氧化铟锡薄膜（8），该氧化铟锡薄膜（8）覆盖P型氮化镓层（4）和第一金属膜（5-1）；在所述N型氮化镓层（2）上表面具有刻蚀形成的刻蚀区域，在刻蚀区域设置N电极（7），N电极（7）的底部设置第二金属膜（5-2），N电极（7）与N型氮化镓层（2）欧姆接触。
2.如权利要求1所述的提高发光效率的LED芯片结构，其特征是：所述第一金属膜（5-1）与P型氮化镓层（4）之间非欧姆接触。
3.如权利要求2所述的提高发光效率的LED芯片结构，其特征是：所述第一金属膜（5-1）和第二金属膜（5-2）为铂、铑或铝。
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