CN110379899A - 一种led芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种LED芯片及其制作方法，该LED芯片通过在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层的厚度，从而在不影响所述P型氮化镓层有效的电流传导面积的情况下，来减少所述P型氮化镓层对所述发光层发射的光线的吸收，提高所述P型氮化镓层的出光量，同时将所述盲孔的侧壁设置为粗糙表面，以增加所述盲孔侧壁出光量，从而进一步增加所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的出光量，提高所述LED芯片的发光效率。
Description
技术领域
本申请涉及LED芯片技术领域，尤其涉及一种LED芯片及其制作方法。
背景技术
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。但是，现有LED芯片的发光效率较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种LED芯片，以提高所述LED芯片的发光效率。
为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种LED芯片，包括：
衬底；
位于所述衬底第一侧表面的N型氮化镓层；
位于所述N型氮化镓层背离所述衬底一侧的发光层；
位于所述发光层背离所述N型氮化镓层一侧的P型氮化镓层；
其中，所述P型氮化镓层表面具有多个盲孔，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层沿所述第一方向的厚度，所述盲孔的侧壁为粗糙表面。
可选的，所述盲孔的侧壁表面为平面。
可选的，所述多个盲孔在预设平面上的投影面积与所述P型氮化镓层在所述预设平面上的投影的面积比例取值范围为40％-60％。
可选的，所述盲孔的孔径不小于3μm。
可选的，还包括：
与所述P型氮化镓层电连接的P型电极以及与所述P型电极电连接的至少一个P型电极扩展条；
与所述N型氮化镓层电连接的N型电极以及与所述N型电极电连接的至少一个N型电极扩展条。
可选的，所述多个盲孔均匀分布在所述P型氮化镓层的表面；或，
所述多个盲孔均匀分布在所述P型氮化镓层的中心区域，所述中心区域为所述P型电极、所述至少一个P型电极扩展条、所述N型电极和所述至少一个N型电极扩展条形成的包围区域；或，
所述多个盲孔均匀分布在所述P型氮化镓层的外围区域，所述外围区域为所述P型氮化镓层表面除去所述P型电极、所述至少一个P型电极扩展条、所述N型电极和所述至少一个N型电极扩展条形成的包围区域以外的区域。
可选的，还包括位于所述P型氮化镓层与所述P型电极、所述P型电极扩展条之间的电流扩展层。
一种LED芯片的制作方法，应用于上述任一项所提供的LED芯片，该制作方法包括：
在衬底的第一侧表面形成N型氮化镓层；
在所述N型氮化镓层背离所述衬底的一侧形成发光层；
在所述发光层背离所述N型氮化镓层的一侧形成P型氮化镓层；
在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层沿所述第一方向的厚度，所述盲孔的侧壁为粗糙表面。
可选的，在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔包括：
利用等离子刻蚀工艺在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔；
利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面。
可选的，利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面包括：
利用四甲基氢氧化铵溶液在室温下，对所述盲孔的侧壁刻蚀5-20min，在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面；或，
利用氢氧化钾溶液在70℃-90℃的环境中，对所述盲孔的侧壁刻蚀4-8min，在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本申请实施例所提供的技术方案，通过在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层的厚度，从而在不影响所述P型氮化镓层有效的电流传导面积的情况下，来减少所述P型氮化镓层对所述发光层发射的光线的吸收，提高所述P型氮化镓层的出光量，同时将所述盲孔的侧壁设置为粗糙表面，以增加所述盲孔侧壁出光量，从而进一步增加所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的出光量，提高所述LED芯片的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有LED芯片的示意图；
图2为本申请一个实施例所提供的LED芯片的示意图；
图3为本申请一个实施例所提供的LED芯片中盲孔的局部示意图；
图4为本申请一个实施例所提供的LED芯片中盲孔的俯视图；
图5为本申请一个实施例所提供的LED芯片的俯视图；
图6为本申请另一个实施例所提供的LED芯片的俯视图；
图7为本申请又一个实施例所提供的LED芯片的俯视图；
图8为本申请再一个实施例所提供的LED芯片的俯视图；
图9为本申请一个实施例所提供的LED芯片的制作方法流程图；
图10-图18为本申请一个实施例所提供的LED芯片的制作方法中各步骤的结构剖视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有LED芯片的发光效率较低。
发明人研究发现，如图1所示，这是由于LED芯片包括发光层MQW，以及相对位于发光层MQW两侧的P型氮化镓层P-GaN和N型氮化镓层N-GaN，其中，所述发光层MQW发出的光线会先经过所述P型氮化镓层P-GaN才能射出，导致部分光线被P型氮化镓层P-GaN吸收，影响LED芯片的发光效率。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种LED芯片，如图2所示，所述LED芯片包括：
衬底1；
位于所述衬底1第一侧表面的N型氮化镓层21；
位于所述N型氮化镓层21背离所述衬底1一侧的发光层22，可选的，所述发光层22为量子阱发光层22；
位于所述发光层22背离所述N型氮化镓层21一侧的P型氮化镓层23；
其中，所述P型氮化镓层23表面具有多个盲孔3，所述盲孔3沿第一方向X的深度小于所述P型氮化镓层23沿所述第一方向X的厚度，如图3所示，所述盲孔3的侧壁为粗糙表面。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一方向平行于所述P型氮化镓层23至所述发光层22的方向。
还需要说明的是，由于所述P型氮化镓层23的厚度很薄，仅有700埃-1000埃，因此，本申请对所述盲孔3沿第一方向上的深度并不做限定，只要保证所述盲孔3不会曝露所述发光层22朝向所述P型氮化镓层23一侧表面即可，以不影响所述LED芯片中所述P型氮化镓中有效的电流传导面积。
可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述多个盲孔在第一方向上的深度不完全相同，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述多个盲孔在第一方向上的深度也可以相同，具体视情况而定。
本申请实施例所提供的LED芯片，通过在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面形成多个盲孔3，来减少所述P型氮化镓层23对所述发光层22发射的光线的吸收，提高所述P型氮化镓层23的出光量，同时将所述盲孔3的侧壁设置为粗糙表面，以增加所述盲孔3侧壁出光量，从而进一步增加所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的出光量，提高所述LED芯片的发光效率。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3的侧壁表面为平面，以避免所述盲孔3的侧壁表面为曲面，影响所述盲孔3侧壁的出光量。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述多个盲孔3在预设平面上的投影面积与所述P型氮化镓层23在所述预设平面上的投影的面积比例取值范围为40％-60％，其中，所述预设平面垂直于所述第一方向，即所述预设平面平行于所述发光层22所在的平面，以在不影响所述LED芯片中所述P型氮化镓中有效的电流传导面积的前提下，增加所述P型氮化镓的出光量，提高所述LED芯片的发光效率。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3的孔径不小于3μm，以不增加所述盲孔3形成的工艺难度。可选的，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3的孔径为6μm，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，由于所述盲孔3在所述第一方向上不同位置处的截面图的横截面积不同，可选的，在本申请实施例中，所述盲孔3的孔径为所述盲孔3在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面的孔径。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3为正N边形盲孔，即所述盲孔3在所述预设平面上的正投影为正N边形，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述盲孔3在所述预设平面上的正投影还可以为其他多边形，具体视情况而定，只要保证所述侧壁的表面为平面即可。可选的，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3在所述预设平面上的正投影为正六边形，如图4所示，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
具体的，在本申请的一个实施例中，当所述盲孔3在所述预设平面上的正投影为正N边形时，所述盲孔3的孔径是指所述盲孔3斜对角的尺寸，当所述盲孔3在所述预设平面上的正投影为其他形状时，所述盲孔3的孔径为所述盲孔3中相距最远的两点之间的尺寸。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3的形成工艺为物理刻蚀工艺，所述粗糙表面的形成工艺为化学刻蚀工艺。可选的，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3形成的工艺为等离子体刻蚀工艺，所述粗糙表面的形成工艺为湿法刻蚀工艺，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，由于在利用物理刻蚀工艺形成所述盲孔3时，会使得所述盲孔3具有缺陷，故在本申请实施例中，所述盲孔3侧壁的粗糙表面采用湿法刻蚀工艺，从而在所述盲孔3侧壁形成粗糙表面，提高所述盲孔3侧壁的出光量的基础上，通过湿法刻蚀工艺对所述盲孔3内的缺陷进行修复。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图5所示，所述LED芯片还包括：
与所述P型氮化镓层23电连接的P型电极4以及与所述P型电极4电连接的至少一个P型电极扩展条41；
与所述N型氮化镓层21电连接的N型电极5以及与所述N型电极5电连接的至少一个N型电极扩展条51。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述P型电极和所述N型电极不在一个平面内，所述P型电极扩展条与所述N型电极扩展条也不位于一个平面内。可选的，所述P型电极与所述P型电极扩展条位于同一平面内，所述N型电极与所述N型电极扩展条位于同一平面内，但本申请对此并不做限定，只要保证所述P型电极与所述P型电极扩展条电连接，所述N型电极与所述N型电极扩展条电连接，所述P型电极、所述P型电极扩展条与所述N型电极、所述N型电极扩展条电绝缘即可。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述LED芯片包括：
与所述P型氮化镓层23电连接的P型电极4以及与所述P型电极4电连接的多个P型电极扩展条41；
与所述N型氮化镓层21电连接的N型电极5以及与所述N型电极5电连接的多个N型电极扩展条51。
具体的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在所述预设平面上，所述P型电极的投影和所述N型电极的投影相对设置，所述多个P型电极扩展条的投影和所述多个N型电极扩展条的投影交错排布。需要说明的是，在本申请的一个实施例中，所述P型电极扩展条的数量大于所述N型电极的扩展条的数量，则任一N型电极扩展条两侧均有P型电极扩展条；在本申请的另一个实施例中，所述P型电极扩展条的数量小于所述N型电极的扩展条的数量，则任一P型电极扩展条两侧均有N型电极扩展条，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
下面以所述LED芯片包括P型电极以及与所述P型电极电连接的第一P型电极扩展条、第二P型电极扩展条和第三P型电极扩展条三个P型电极扩展条，N型电极以及与N型电极电连接的第一N型电极扩展条和第二N型电极扩展条为例，对所述LED芯片进行描述。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图5所示，所述多个盲孔3均匀分布在所述P型氮化镓层23的表面，以均匀提高所述P型氮化镓层23表面各处的出光量。可选的，在本申请的一个实施例中，所述盲孔3的孔径为6μm，继续如图5所示；在本申请的另一个实施例中，所述盲孔3的孔径取值范围为15μm-20μm，包括端点值，如图6所示。
在本申请的另一个实施例中，如图7所示，所述多个盲孔3均匀分布在所述P型氮化镓层23的中心区域，所述中心区域为所述P型电极、所述至少一个P型电极扩展条围成的区域，提高所述P型氮化镓层23外围区域的发光量，提高所述P型氮化镓层23表面出光的均匀性，进而使得所述LED芯片的各区域的发光亮度较为均匀。
继续以所述LED芯片包括P型电极以及与所述P型电极电连接的第一P型电极扩展条、第二P型电极扩展条和第三P型电极扩展条三个P型电极扩展条，N型电极以及与N型电极电连接的第一N型电极扩展条和第二N型电极扩展条，且在所述预设平面内，所述三个P型电极扩展条和所述两个N型电极扩展条交错排布为例，则在所述预设平面内，所述第一区域包括位于所述第一P型电极扩展条和所述第一N型电极扩展条之间的区域、所述第一N型电极扩展条和所述第二P型电极扩展条之间的区域、所述第二P型电极扩展条和所述第二N型电极扩展条之间的区域、所述第二N型电极扩展条和所述第三P型电极扩展条之间的区域。
在本申请又一个实施例中，如图8所示，所述多个盲孔3均匀分布在所述P型氮化镓层23的外围区域，所述外围区域为所述P型氮化镓层23表面除去所述P型电极与所述至少一个P型电极扩展条所围成区域以外的区域，以将所述P型氮化镓层23中的电流集中在所述P型氮化镓层23的中心区域，提高所述P型氮化镓层23中心区域的发光量，使得所述LED芯片的中心区域发光亮度较大。
继续以所述LED芯片包括P型电极以及与所述P型电极电连接的第一P型电极扩展条、第二P型电极扩展条和第三P型电极扩展条三个P型电极扩展条，N型电极以及与N型电极电连接的第一N型电极扩展条和第二N型电极扩展条，且在所述预设平面内，所述三个P型电极扩展条和所述两个N型电极扩展条交错排布为例，则在所述预设平面内，所述第一区域包括位于所述第一P型电极扩展条和所述第一N型电极扩展条之间的区域、所述第一N型电极扩展条和所述第二P型电极扩展条之间的区域、所述第二P型电极扩展条和所述第二N型电极扩展条之间的区域、所述第二N型电极扩展条和所述第三P型电极扩展条之间的区域；所述第二区域为所述P型氮化镓层23表面除去所述中心区域以外的区域，包括所述第一P型电极扩展条背离所述第一N型电极扩展条一侧的区域和所述第三P型电极扩展条背离所述第二N型电极扩展条一侧的区域。
可选的，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述P型电极扩展条为金属扩展条，以降低所述P型电极扩展条的电阻率；同理，所述N型电极扩展条为金属扩展条，以降低所述N型电极扩展条的电阻率，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述LED芯片还包括：位于所述P型氮化镓层与所述P型电极、所述P型电极扩展条之间的电流扩展层。可选的，在本申请的一个实施例中，所述电流扩展层为透明电极层，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
相应的，本申请实施例还提供了一种LED芯片的制作方法，应用于上述任一实施例所提供的LED芯片。如图9所示，本申请实施例所提供的LED芯片的制作方法包括：
S1：在衬底的第一侧表面形成N型氮化镓层。
具体的，在本申请的一个实施例中，在衬底的第一侧表面形成N型氮化镓层包括：
如图10所示，提供一生长衬底1；
如图11所示，在所述生长衬底1第一侧表面形成N型氮化镓层21。
S2：如图12所示，在所述N型氮化镓层21背离所述衬底1的一侧形成发光层22。
S3：如图13所示，在所述发光层22背离所述N型氮化镓层21的一侧形成P型氮化镓层23。其中，所述N型氮化镓层21、所述发光层22和所述P型氮化镓层23构成外延结构2。
可选的，在本申请的一个实施例中，在所述发光层22背离所述N型氮化镓层21的一侧形成P型氮化镓层23之后，在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面形成多个盲孔3之前，该方法还包括：
如图14所示，对所述P型氮化镓层23和所述发光层22的预设区域进行刻蚀，曝露部分所述N型氮化镓层21，以便后续在所述N型氮化镓层21曝露表面形成与所述N型氮化镓层21电连接的N型电极。
需要说明的是，当所述LED芯片还包括与所述N型电极电连接的N型电极扩展条时，所述N型氮化镓层21曝露表面还用于形成与所述N型电极电连接的N型电极扩展条。
S4：如图15所示，在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面形成多个盲孔3，所述盲孔3沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层23沿所述第一方向的厚度，所述盲孔3的侧壁为粗糙表面，所述第一方向平行于所述P型氮化镓层至所述发光层的方向。
可选的，在本申请的一个实施例中，在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面形成多个盲孔3包括：
利用等离子刻蚀工艺在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面形成多个盲孔3；
利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔3的侧壁形成粗糙表面。
具体的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔3的侧壁形成粗糙表面包括：
利用四甲基氢氧化铵(即TMAH)溶液在室温下，对所述盲孔3的侧壁刻蚀，在所述盲孔3的侧壁形成粗糙表面，可选的，利用TMAH溶液在室温下对所述盲孔3的侧壁进行刻蚀的时间取值范围为5min-20min，包括端点值。
在本申请的另一个实施例中，利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔3的侧壁形成粗糙表面包括：
利用氢氧化钾(即KOH)溶液在预设温度下，对所述盲孔3的侧壁刻蚀，在所述盲孔3的侧壁形成粗糙表面，可选的，所述预设温度的取值范围为70℃-90℃，包括端点值，利用KOH溶液在预设温度下对所述盲孔3的侧壁进行刻蚀的取值范围为4min-8min，包括端点值。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：
S5：如图16所示，在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧表面形成电流扩展层7，可选的，所述电流扩展层7为透明电极层。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：
S6：如图17所示，在所述电流扩展层7上形成与所述P型氮化镓层23电连接的P型电极8，可选的，所述P型电极8通过所述电流扩展层7与所述P型氮化镓层23电连接。
需要说明的是，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：在所述电流扩展层7上形成与所述P型氮化镓层23电连接的P型电极8的同时，在所述电流扩展层7上形成与所述P型电极8电连接的至少一个P型电极扩展条81，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述P型电极8为金属电极，所述P型电极扩展条81为金属扩展条，以降低所述P型电极8和所述P型电极扩展条81的电阻率，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：
S6：继续如图17所示，在所述N型氮化镓层21上形成与所述N型氮化镓层21电连接的N型电极9。
需要说明的是，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：在所述N型氮化镓层21上形成与所述N型氮化镓层21电连接的N型电极9的同时，在所述N型氮化镓层21上形成与所述N型电极9电连接的至少一个N型电极扩展条(图中未示出)，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述N型电极为金属电极，所述N型电极扩展条为金属扩展条，以降低所述N型电极和所述N型电极扩展条的电阻率，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，在上述实施例中，所述P型电极和所述N型电极可以同时形成，以简化所述LED芯片的制作工艺，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
同理，所述P型电极扩展条和所述N型电极扩展条也可以同时形成，简化所述LED芯片的制作工艺，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：
如图18所示，形成覆盖所述P型电极8、所述P型电极扩展条81、所述N型电极9和所述N型电极扩展条的钝化层10，以利用所述钝化层10防止所述P型电极8、所述P型电极扩展条81、所述N型电极9和所述N型电极扩展条被污染或氧化。
需要说明的是，当所述P型电极8和所述P型氮化镓层23之间具有电流扩展层7时，所述钝化层10还覆盖所述电流扩展层7。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：对所述钝化层进行刻蚀，形成第一通孔和第二通孔，所述第一通孔曝露所述P型电极部分表面，以便于所述P型电极与其他结构的电连接，所述第二通孔曝露所述N型电极部分表面，以便于所述N型电极与其他结构的电连接。
由上可知，本申请实施例所提供的LED芯片及其制作方法，通过在所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的表面形成多个盲孔3，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层的厚度，从而在不影响所述P型氮化镓层有效的电流传导面积的情况下，来减少所述P型氮化镓层23对所述发光层22发射的光线的吸收，提高所述P型氮化镓层23的出光量，同时将所述盲孔3的侧壁设置为粗糙表面，以增加所述盲孔3侧壁出光量，从而进一步增加所述P型氮化镓层23背离所述发光层22一侧的出光量，提高所述LED芯片的发光效率。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底第一侧表面的N型氮化镓层；
位于所述N型氮化镓层背离所述衬底一侧的发光层；
位于所述发光层背离所述N型氮化镓层一侧的P型氮化镓层；
其中，所述P型氮化镓层表面具有多个盲孔，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层沿所述第一方向的厚度，所述盲孔的侧壁为粗糙表面。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述盲孔的侧壁表面为平面。
3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述多个盲孔在预设平面上的投影面积与所述P型氮化镓层在所述预设平面上的投影的面积比例取值范围为40％-60％。
4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述盲孔的孔径不小于3μm。
5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，还包括：
与所述P型氮化镓层电连接的P型电极以及与所述P型电极电连接的至少一个P型电极扩展条；
与所述N型氮化镓层电连接的N型电极以及与所述N型电极电连接的至少一个N型电极扩展条。
6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述多个盲孔均匀分布在所述P型氮化镓层的表面；或，
所述多个盲孔均匀分布在所述P型氮化镓层的中心区域，所述中心区域为所述P型电极、所述至少一个P型电极扩展条、所述N型电极和所述至少一个N型电极扩展条形成的包围区域；或，
所述多个盲孔均匀分布在所述P型氮化镓层的外围区域，所述外围区域为所述P型氮化镓层表面除去所述P型电极、所述至少一个P型电极扩展条、所述N型电极和所述至少一个N型电极扩展条形成的包围区域以外的区域。
7.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，还包括位于所述P型氮化镓层与所述P型电极、所述P型电极扩展条之间的电流扩展层。
8.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的LED芯片，该制作方法包括：
在衬底的第一侧表面形成N型氮化镓层；
在所述N型氮化镓层背离所述衬底的一侧形成发光层；
在所述发光层背离所述N型氮化镓层的一侧形成P型氮化镓层；
在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔，所述盲孔沿第一方向的深度小于所述P型氮化镓层沿所述第一方向的厚度，所述盲孔的侧壁为粗糙表面。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔包括：
利用等离子刻蚀工艺在所述P型氮化镓层背离所述发光层一侧的表面形成多个盲孔；
利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，利用湿法刻蚀工艺在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面包括：
利用四甲基氢氧化铵溶液在室温下，对所述盲孔的侧壁刻蚀5-20min，在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面；或，
利用氢氧化钾溶液在70℃-90℃的环境中，对所述盲孔的侧壁刻蚀4-8min，在所述盲孔的侧壁形成粗糙表面。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1877874A (zh) * | 2005-06-06 | 2006-12-13 | 日立电线株式会社 | 发光二极管及其制造方法 |
| CN201060874Y (zh) * | 2007-06-12 | 2008-05-14 | 天津工业大学 | 功率型氮化镓基发光二极管芯片 |
| CN102130260A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-07-20 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 发光装置及其制造方法 |
| US20110244610A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing group iii nitride semiconductor light-emitting device |
| US20110297993A1 (en) * | 2006-05-08 | 2011-12-08 | Hyun Kyong Cho | Light emitting device having light extraction structure and method for manufacturing the same |
| KR20120083829A (ko) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 한국과학기술연구원 | 식각형 공명에너지전달 발광다이오드 |
| CN103117347A (zh) * | 2011-11-16 | 2013-05-22 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件以及具有该发光器件的发光装置 |
| CN203277486U (zh) * | 2013-05-10 | 2013-11-06 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种led芯片 |
| CN206610823U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-11-03 | 唐山曹妃甸工大海宇光电科技股份有限公司 | 功率型氮化镓基发光二极管芯片 |
| CN108470802A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-31 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种led芯片及其制备方法 |
| CN208835087U (zh) * | 2018-09-13 | 2019-05-07 | 深圳市奥伦德科技股份有限公司 | 一种利用导光孔增强发光的红外led芯片 |
-
2019
- 2019-08-26 CN CN201910791673.6A patent/CN110379899A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1877874A (zh) * | 2005-06-06 | 2006-12-13 | 日立电线株式会社 | 发光二极管及其制造方法 |
| US20110297993A1 (en) * | 2006-05-08 | 2011-12-08 | Hyun Kyong Cho | Light emitting device having light extraction structure and method for manufacturing the same |
| CN201060874Y (zh) * | 2007-06-12 | 2008-05-14 | 天津工业大学 | 功率型氮化镓基发光二极管芯片 |
| US20110244610A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing group iii nitride semiconductor light-emitting device |
| CN102130260A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-07-20 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 发光装置及其制造方法 |
| KR20120083829A (ko) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 한국과학기술연구원 | 식각형 공명에너지전달 발광다이오드 |
| CN103117347A (zh) * | 2011-11-16 | 2013-05-22 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件以及具有该发光器件的发光装置 |
| CN203277486U (zh) * | 2013-05-10 | 2013-11-06 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种led芯片 |
| CN206610823U (zh) * | 2017-04-06 | 2017-11-03 | 唐山曹妃甸工大海宇光电科技股份有限公司 | 功率型氮化镓基发光二极管芯片 |
| CN108470802A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-31 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种led芯片及其制备方法 |
| CN208835087U (zh) * | 2018-09-13 | 2019-05-07 | 深圳市奥伦德科技股份有限公司 | 一种利用导光孔增强发光的红外led芯片 |
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