CN110379901B - 发光二极管芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管芯片及其制作方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管芯片包括依次设置的透明基板、SiO2层、第一折射率渐变层、窗口层、P型限制层、有源层、N型限制层；所述第一折射率渐变层包括至少一个第一掺杂层，所述第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺层，所述第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述窗口层的折射率；每个所述第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层的方向逐渐降低。本发明通过在窗口层和SiO2层之间增设第一掺杂层，可以有效缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高出光效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片及其制作方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，已经被广泛应用在显示、装饰、通讯等领域。通过采用不同的半导体材料，LED的发光波长能够覆盖从紫外到红外的全色范围，并使得LED的发光效率和发光亮度不断提高。
芯片是LED的核心组件，包括外延片和分别设置在外延片上的N型电极和P型电极。对于红黄光LED芯片来说，N型电极和P型电极通常分别设置在包括芯片出光面在内的两个相对的表面上。由于电极是不透光的，因此位于芯片出光面上的电极会造成芯片光效的损失。随着LED芯片的尺寸越来越小，电极所占芯片表面面积的比例越来越高，电极对芯片光效造成的损失也越来越大。为了解决电极造成芯片光效损失的问题，目前将红黄光LED芯片的N型电极和P型电极设置在芯片同一侧的表面上，电极设置表面的相对表面作为芯片的出光面，形成倒装LED芯片，可以避免电极吸收芯片射向出光面的光线。
另外，红黄光LED外延片包括GaAs衬底以及依次生长在GaAs衬底上的N型限制层、有源层、P型限制层和GaP窗口层。GaAs衬底吸光，为了避免芯片射向出光面的光线被GaAs衬底吸收，可以先利用透明的SiO2将透明基板键合到GaP窗口层上作为芯片的出光面，再去除GaAs衬底，分别设置N型电极和P型电极，形成倒装LED芯片。其中，键合透明基板和GaP窗口层时，透明基板和GaP窗口层上均铺设有SiO2层，在透明基板上的SiO2层和GaP窗口层上的SiO2层放在一起之后，会施加作用力将透明基板上的SiO2层和GaP窗口层上的SiO2层之间的距离减小到SiO2分子距离内，从而利用分子力将透明基板上的SiO2层和GaP窗口层上的SiO2层结合在一起，实现透明基板和GaP窗口层的键合。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
根据光学理论，光在折射率不同的两种介质的交界面的反射率，等于两种介质的折射率之差的平方除以两种介质的折射率之和的平方，因此两种介质的折射率相差越大，光在两种介质的交界面的反射率越大。GaP的折射率为3.32，SiO2的折射率为1.44，GaP和SiO2的折射率相差较大，导致光在GaP窗口层和SiO2层的交界面的反射率较大，很多从GaP窗口层射向SiO2层的光线在GaP窗口层和SiO2层的交界面被反射回外延片内，在外延片内反复反射，直到被外延片吸收，极大降低了LED芯片的出光效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片及其制作方法，能够缓解GaP窗口层和SiO2层之间折射率的差异，提高LED芯片的出光效率。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括依次设置的透明基板、SiO2层、第一折射率渐变层、窗口层、P型限制层、有源层、N型限制层；所述第一折射率渐变层包括至少一个第一掺杂层，所述第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺层，所述第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述窗口层的折射率；每个所述第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层的方向逐渐降低。
可选地，所述第一掺杂层的数量为两个以上，所述两个以上第一掺杂层中第一杂质的平均掺杂浓度沿远离所述窗口层的方向逐层降低。
可选地，所述第一折射率渐变层还包括至少一个第二掺杂层，所述至少一个第二掺杂层设置在所述窗口层和所述至少一个第一掺杂层之间的；所述第二掺杂层为掺有第二杂质的聚酰亚胺层，所述第二杂质的折射率大于所述第一杂质的折射率，且小于所述窗口层的折射率；每个所述第二掺杂层中第二杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层的方向逐渐降低。
进一步地，所述第二掺杂层的数量与所述第一掺杂层的数量相同，第i个层叠的所述第二掺杂层中第二杂质的掺杂浓度等于第i个层叠的所述第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度，i为正整数且i≤N，N为所述第二掺杂层的数量或者所述第一掺杂层的数量。
可选地，所述第一折射率渐变层还包括至少两个第一未掺杂层，所述至少两个第一未掺杂层设置在所述至少一个第一掺杂层和所述SiO2层之间；所述第一未掺杂层为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，所述至少两个第一未掺杂层加热固化的温度沿远离所述窗口层的方向逐层升高。
可选地，所述发光二极管芯片还包括第二折射率渐变层，所述第二折射率渐变层设置在所述透明基板和所述SiO2层之间；所述第二折射率渐变层包括至少一个第三掺杂层，所述第三掺杂层为掺有第三杂质的聚酰亚胺层，所述第三杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述透明基板的折射率；每个所述第三掺杂层中第三杂质的掺杂浓度沿远离所述透明基板的方向逐渐降低。
进一步地，所述第三掺杂层的数量为两个以上，所述两个以上第三掺杂层中第三杂质的平均掺杂浓度沿远离所述透明基板的方向逐层降低。
进一步地，所述第二折射率渐变层还包括至少两个第二未掺杂层，所述至少两个第二未掺杂层设置在所述至少一个第三掺杂层和所述SiO2层之间；所述第二未掺杂层为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，所述至少两个第二未掺杂层加热固化的温度沿远离所述透明基板方向逐层升高。
另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制作方法，所述制作方法包括：
提供一外延片，所述外延片包括依次层叠的衬底、N型限制层、有源层、P型限制层和窗口层；
在所述窗口层上形成第一折射率渐变层；所述第一折射率渐变层包括至少一个第一掺杂层，所述第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺层，所述第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述窗口层的折射率；每个所述第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层(31)的方向逐渐降低；
在所述第一折射率渐变层上形成第一SiO2层；
在透明基板上形成第二SiO2层；
利用压力将所述第二SiO2层与所述第一SiO2层键合成一个SiO2层。
可选地，所述在所述窗口层上形成第一折射率渐变层，包括：
采用以下方式形成所述第一掺杂层：
在所述第一掺杂层的设置表面上涂覆掺有第一杂质的聚酰亚胺；
将所述掺有第一杂质的聚酰亚胺放置设定时间，使得所述第一杂质在重力作用下向所述窗口层移动，使所述掺有第一杂质的聚酰亚胺中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层的方向逐渐降低；
加热固化所述掺有第一杂质的聚酰亚胺，得到所述第一掺杂层。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在窗口层和SiO2层之间增设第一掺杂层，第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺，聚酰亚胺的折射率1.55大于SiO2的折射率1.44，第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率且小于窗口层的折射率，因此第一掺杂层的折射率在窗口层和SiO2层之间，并且沿远离窗口层的方向逐渐减小，可以有效缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种第一折射率渐变层的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种第一折射率渐变层的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种发光二极管芯片的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种第二折射率渐变层的结构示意图；
图10是本发明实施例提供另一种第二折射率渐变层的结构示意图；
图11是本发明实施例提供又一种第二折射率渐变层的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的凸起部的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的制作方法的流程图；
图14是本发明实施例提供的另一种发光二极管芯片的制作方法的流程图；
图15是本发明实施例提供的发光二极管芯片后续工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片。图1为本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的结构示意图。参见图1，该发光二极管芯片包括依次层叠的透明基板10、SiO2层21、第一折射率渐变层22、窗口层31、P型限制层32、有源层33、N型限制层34。
图2为本发明实施例提供的一种第一折射率渐变层的结构示意图。参见图2，第一折射率渐变层22包括至少一个第一掺杂层22a(图2以一个第一掺杂层22a为例)，第一掺杂层22a为掺有第一杂质的聚酰亚胺，第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于窗口层31的折射率。每个第一掺杂层22a中第一杂质的掺杂浓度沿远离窗口层31的方向逐渐降低。
本发明实施例通过在窗口层和SiO2层之间增设第一掺杂层，第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺，聚酰亚胺的折射率1.55大于SiO2的折射率1.44，第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率且小于窗口层的折射率，因此第一掺杂层的折射率在窗口层和SiO2层之间，并且沿远离窗口层的方向逐渐减小，可以有效缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。而且射出外延片的光线增多，在外延片内被吸收的光线减少，由于光线吸收而产生的热量相应减少，可以避免LED芯片产生热量而导致温度升高，影响LED芯片的使用寿命。
图3为本发明实施例提供的另一种第一折射率渐变层的结构示意图。参见图3，可选地，第一掺杂层22a的数量可以为两个以上，两个以上第一掺杂层22a中第一杂质的平均掺杂浓度可以沿远离窗口层31的方向逐层降低。由于每个第一掺杂层22a中第一杂质的掺杂浓度沿远离窗口层31的方向逐渐降低，因此采用平均掺杂浓度表示单个第一掺杂层22a中第一杂质整体的掺杂浓度。第一掺杂层22a中第一杂质的平均掺杂浓度是指，第一掺杂层22a中第一杂质的数量与第一掺杂层22a中所有元素原子的数量之比，或者，第一掺杂层22a中第一杂质的数量与第一掺杂层22a的体积之比。例如，第一掺杂层22a中第一杂质的掺杂浓度沿远离窗口层31的方向从A逐渐降低至B，则第一掺杂层22a中第一杂质的掺杂浓度为(A+B)/2。
示例性地，如图3所示，第一掺杂层22a的数量为两个，先层叠的第一掺杂层22a中第一杂质与聚酰亚胺的质量比为0.6，后层叠的第一掺杂层22a中第一杂质与聚酰亚胺的质量比为0.2。此时，窗口层和第一SiO2层之间折射率的差异可以缩至最小，从而将光在两种介质的交界面的反射率减小到最低，最大程度提高LED芯片的出光效率。
本发明实施例通过在窗口层和SiO2层之间设置多个第一掺杂层，多个第一掺杂层中第一杂质的平均掺杂浓度逐层降低，因此多个第一掺杂层整体的折射率也沿远离窗口层的方向逐渐减小，加大单个第一掺杂层内部的折射率沿远离窗口层的方向逐渐减小的作用效果，更有利于缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
进一步地，两个以上第一掺杂层22a的厚度可以沿第一折射率渐变层22的层叠方向逐层减少。第一掺杂层的厚度的变化方式与第一掺杂层中第一杂质的平均掺杂浓度的变化方式一致，使得第一杂质的平均掺杂浓度较高的第一掺杂层的厚度也较大，有利于各个第一掺杂层中的聚酰亚胺都能将第一杂质包裹在内部。
示例性地，相邻两个第一掺杂层中，厚度大的第一掺杂层的厚度为厚度小的第一掺杂层的厚度的1.3倍～1.7倍，与相邻两个第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度的变化匹配性较好。例如，第一杂质的粒径可以为70nm～90nm，如80nm；至少一个第一掺杂层的数量为两个，先层叠的第一掺杂层的厚度可以为280nm～320nm，如300nm；后层叠的第一掺杂层的厚度可以为180nm～220nm，如200nm。
在实际应用中，第一掺杂层22a的数量也可以为一个，如图2所示。此时也可以利用单个第一掺杂层22a内部掺杂浓度的变化，实现折射率的变化，缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
图4为本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图。参见图4，可选地，第一折射率渐变层22还可以包括至少一个第二掺杂层22b(图4以一个掺杂层22b为例)，至少一个第二掺杂层22b设置在窗口层31和至少一个第一掺杂层22a之间。第二掺杂层22b为掺有第二杂质的聚酰亚胺，第二杂质的折射率大于第一杂质的折射率，且小于窗口层31的折射率。每个第二掺杂层22b中第二杂质的掺杂浓度沿远离窗口层31的方向逐渐降低。
本发明实施例通过在窗口层和第一掺杂层之间增设第二掺杂层，第二掺杂层中掺杂的第二杂质的折射率大于第一掺杂层中掺杂的第一杂质的折射率且小于窗口层的折射率，因此第二掺杂层整体可以进一步实现窗口层和第一掺杂层之间折射率的渐变。而且与第一掺杂层类似，第二掺杂层中第二杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低，第二掺杂层内部的折射率沿远离窗口层的方向逐渐减小，可以进一步缓解窗口层和第一掺杂层之间折射率的差异。
示例性地，第一杂质可以为Al2O3，第二杂质可以为TiO2。此时，窗口层和第一SiO2层之间折射率的差异可以缩至最小，从而将光在两种介质的交界面的反射率减小到最低，最大程度提高LED芯片的出光效率。
图5为本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图。参见图5，进一步地，第二掺杂层22b的数量与第一掺杂层22a的数量可以相同，第i个层叠的第二掺杂层22b中第二杂质的平均掺杂浓度可以等于第i个层叠的第一掺杂层22a中第一杂质的平均掺杂浓度，i为正整数且i≤N，N为第二掺杂层22b的数量或者第一掺杂层22a的数量。
示例性地，如图5所示，第二掺杂层22b的数量与第一掺杂层22a的数量均为两个，先层叠的第二掺杂层22b中第二杂质的平均掺杂浓度等于先层叠的第一掺杂层22a中第一杂质的平均掺杂浓度，后层叠的第二掺杂层22b中第二杂质的掺杂浓度等于后层叠的第一掺杂层22a中第一杂质的平均掺杂浓度。
第二掺杂层与第一掺杂层采用相同的变化方式，仅第一掺杂层和第二掺杂层之间针对掺杂杂质的不同实现折射率的渐变，有利于将第一掺杂层和第二掺杂层之间折射率的差异控制在理想范围内(既有差异实现折射率的过渡，又不会出现折射率突变)。
更进一步地，第i个层叠的第二掺杂层22b的厚度可以等于第i个层叠的第一掺杂层22a的厚度，方便匹配各个第一掺杂层22a和各个第二掺杂层22b之间的折射率。
示例性地，第一折射率渐变层22中第一掺杂层22a和第二掺杂层22b的数量均为两个。两个第一掺杂层22a中掺杂的第一杂质为Al2O3；先层叠的第一掺杂层22a中第一杂质与聚酰亚胺的质量比为0.6，厚度为300nm；后层叠的第一掺杂层22a中第一杂质与聚酰亚胺的质量比为0.2，厚度为200nm。两个第二掺杂层22b中掺杂的第二杂质为TiO2；先层叠的第二掺杂层22b中第二杂质与聚酰亚胺的质量比为0.6，厚度为300nm；后层叠的第二掺杂层22b中第二杂质与聚酰亚胺的质量比为0.2，厚度为200nm。此时，窗口层和第一SiO2层之间折射率的差异可以缩至最小，从而将光在两种介质的交界面的反射率减小到最低，最大程度提高LED芯片的出光效率。
在实际应用中，第二掺杂层22b的数量也可以为一个，如图4所示。此时也可以利用单个第二掺杂层22b与至少一个第一掺杂层22a配合，实现折射率的渐变，缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
第一折射率渐变层也可以不包括第二掺杂层22b，如图2和图3所示。此时可以利用第一掺杂层22a实现折射率的渐变，缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
图6和图7为本发明实施例提供的又一种第一折射率渐变层的结构示意图。参见图6和图7，可选地，第一折射率渐变层22还可以包括至少两个第一未掺杂层22c，至少两个第一未掺杂层22c设置在至少一个第一掺杂层22a和SiO2层21之间。第一未掺杂层22c为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，至少两个第一未掺杂层22c加热固化的温度沿远离窗口层31的方向逐层升高。
本发明实施例通过在第一掺杂层和SiO2层增设至少两个第一未掺杂层，第一未掺杂层整体可以进一步实现第一掺杂层和SiO2层之间折射率的渐变。而且第一未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度逐层升高，导致第一未掺杂层的密度逐渐减小，折射率逐渐减小，可以进一步缓解第一掺杂层和SiO2层之间折射率的差异。
在实际应用中，当第一折射率渐变层22包括至少两个第一未掺杂层22c时，还可以包括至少一个第二掺杂层22b(如图7所示)，也可以不包括第二掺杂层22b(如图6所示)。当第一折射率渐变层22不包括第二掺杂层22b时，至少两个第一未掺杂层22c与至少一个第一掺杂层22a配合实现折射率的渐变，缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
另外，第一折射率渐变层22也可以不包括至少两个第一未掺杂层22c，如图2、图3、图4和图5所示。
图8为本发明实施例提供的另一种发光二极管芯片的结构示意图。参见图8，可选地，该发光二极管芯片还可以包括第二折射率渐变层23，第二折射率渐变层23设置在透明基板10和SiO2层21之间。
图9为本发明实施例提供的一种第二折射率渐变层的结构示意图。参见图9，第二折射率渐变层23包括至少一个第三掺杂层23a(图9中以一个第三掺杂层23a为例)，第三掺杂层23a为掺有第三杂质的聚酰亚胺，第三杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于透明基板10的折射率。每个第三掺杂层23a中第三杂质的掺杂浓度沿远离透明基板10的方向逐渐降低。
本发明实施例通过在透明基板和SiO2层之间增设第三掺杂层，第三掺杂层为掺有第三杂质的聚酰亚胺，聚酰亚胺的折射率1.55大于SiO2的折射率1.44，第三杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率且小于透明基板的折射率，因此第三掺杂层的折射率在透明基板和SiO2层之间，并且沿远离透明基板的方向逐渐减小，可以有效缓解透明基板和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。而且射出外延片的光线增多，在外延片内被吸收的光线减少，由于光线吸收而产生的热量相应减少，可以避免LED芯片产生热量而导致温度升高，影响LED芯片的使用寿命。
图10为本发明实施例提供的另一种第二折射率渐变层的结构示意图。参见图10，进一步地，第三掺杂层23a的数量可以为两个以上，两个以上第三掺杂层23a中第三杂质的平均掺杂浓度沿远离透明基板10的方向逐层降低。
在实际应用中，第三掺杂层23a的数量也可以为一个，如图9所示。
示例性地，第三掺杂层23a可以与第一掺杂层22a类似，在此不再详述。
图11为本发明实施例提供的又一种第二折射率渐变层的结构示意图。参见图11，进一步地，第二折射率渐变层23还可以包括至少两个第二未掺杂层23b，至少两个第二未掺杂层23b设置在至少一个第三掺杂层23a和SiO2层21之间。第二未掺杂层23b为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，至少两个第二未掺杂层23b加热固化的温度沿远离透明基板10的方向逐层升高。
本发明实施例通过在第三掺杂层和SiO2层增设至少两个第二未掺杂层，第二未掺杂层整体可以进一步实现第三掺杂层和SiO2层之间折射率的渐变。而且第二未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度逐层升高，导致第二未掺杂层的密度逐渐减小，折射率逐渐减小，可以进一步缓解第三掺杂层和SiO2层之间折射率的差异。
示例性地，第二未掺杂层23b可以与第一未掺杂层22c类似，在此不再详述。
在实际应用中，第二折射率渐变层23也可以不包括至少两个第二未掺杂层23b，如图9和图10所示。
另外，该发光二极管芯片也可以不包括第二折射率渐变层23，如图1所示。
由于SiO2层与透明基板之间折射率的差异小于SiO2层与窗口层之间折射率的差异，因此SiO2层和透明基板之间可以只设置一种杂质的掺杂层，即可较好的缓解透明基板和SiO2层之间折射率的差异；而SiO2层和窗口层之间折射率的差异较大，同时设置两种杂质的掺杂层，对SiO2层与窗口层之间折射率差异的缓解效果较好。
可选地，透明基板10的材料可以为蓝宝石、磷化镓、碳化硅、氧化铝、氧化锌、氮化硅和玻璃中的一种。其中，透明基板的材料可以优选蓝宝石，光透过率高，材料坚硬，化学性质稳定。
窗口层31采用的材料可以为GaP，P型限制层32采用的材料可以为P型掺杂的AlInP，有源层33采用的材料可以为未掺杂的AlInGaP，N型限制层34采用的材料可以为N型掺杂的AlInP。
在实际应用中，如图1和图8所示，该发光二极管芯片还包括N型电极41和P型电极42，N型限制层34上设有延伸至P型限制层32的凹槽100，N型电极41设置在N型限制层34上，P型电极42设置在凹槽100内的P型限制层32上。通过将红黄光LED芯片的N型电极和P型电极设置在芯片同一侧的表面上，电极设置表面的相对表面作为芯片的出光面，形成倒装LED芯片，可以避免电极吸收芯片射向出光面的光线。
可选地，N型电极41采用的材料可以为金锗合金，P型电极42采用的材料可以为金铍合金。
可选地，如图1和图8所示，窗口层31的第一表面可以具有若干间隔分布的凸起部31a，窗口层31的第一表面与第一折射率渐变层22接触，每个凸起部31a的高度与相邻的凸起部31a的高度不同。凸起部的高度各不相同，可以促进窗口层表面形成漫反射，使光线的出射方向多样化，有利于减小全反射的发生概率，增加LED芯片的出光效率。
示例性地，凸起部的形状可以为半球形、球冠形、圆锥形、椭圆锥形、棱锥、柱状图形中的一种。凸起部的底面尺寸可以为1.8μm～2.2μm，如2μm。
图12为本发明实施例提供的凸起部的结构示意图。参见图12，进一步地，每个凸起部31a可以具有一个或多个台阶31b。台阶可以在凸起部的顶面受损时起到缓冲作用，避免凸起部的侧面一起受损，有利于保持凸起部的形状。
可选地，如图1和图8所示，透明基板10的第一表面可以为粗化表面，透明基板10的第一表面与透明基板10接触SiO2层21的表面相对。
进一步地，如图1和图8所示，该发光二极管芯片还可以包括增透膜50，增透膜50设置在透明基板10的第一表面上。
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的制作方法，适用于制作图1所示的发光二极管芯片。图13为本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的制作方法的流程图。参见图13，该制作方法包括：
步骤101：提供一外延片，外延片包括依次层叠的衬底、N型限制层、有源层、P型限制层和窗口层。
可选地，该步骤101可以包括：
采用金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Metal-organic Chemical VaporDeposition，简称：MOCVD)技术在衬底上依次生长N型限制层、有源层、P型限制层和窗口层。
在实际应用中，通常先在衬底上生长腐蚀停止层，再在腐蚀停止层上依次生长N型限制层、有源层和P型限制层和窗口层，从而在后续湿法腐蚀去除衬底的过程中，利用腐蚀停止层对N型限制层、有源层和P型限制层和窗口层进行保护。
进一步地，在生长N型限制层之前，还可以先生长电流扩展层，以对N型电极注入的电流进行扩展。示例性地，电流扩展层的材料可以为N型掺杂的AlGaInP。
可选地，在步骤101之后，该制作方法还可以包括：
采用激光刻蚀技术在窗口层的表面形成若干间隔分布的凸起部，每个凸起部与相邻的凸起部的高度不同。
利用激光刻蚀技术设置高度不同的凸起部，可以促进窗口层表面形成漫反射，使光线的出射方向多样化，有利于减小全反射的发生概率，增加LED芯片的出光效率。
在实际应用中，也可以通过降低生长温度，或者结合光刻技术和干法刻蚀技术的方式，在窗口层的表面形成若干间隔分布的凸起部，此时每个凸起部的高度相同，与窗口层表面为平面相比，也可以改变光线的出射方向，有利于减小全反射的发生概率，增加LED芯片的出光效率。
进一步地，每个凸起部可以具有一个或多个台阶，可以在凸起部的顶面受损时起到缓冲作用，避免凸起部的侧面一起受损，有利于保持凸起部的形状。
在实际应用中，当凸起部具有一个台阶时，此时台阶数量较少，将凸起部和凹陷部的形成工艺再执行一次即可，即先采用光刻技术和刻蚀技术形成凸起部和凹陷部，再采用光刻技术和刻蚀技术形成台阶，实现更为简单方便。当凸起部具有多个台阶时，此时台阶数量较多，如果采用凸起部和凹陷部的形成工艺依次形成，则工艺步骤较多，实现成本较高，因此可以先采用光刻技术和刻蚀技术形成凸起部和凹陷部，再向凸起部和凹陷部上喷射混有高密度蓝宝石颗粒的旋转涂布玻璃(英文：spin on glass coating，简称：SOG)作为掩膜，进行全面刻蚀，这样可以同时形成多个台阶，大大简化实现工艺。
步骤102：在窗口层上形成第一折射率渐变层。
在本实施例中，第一折射率渐变层包括至少一个第一掺杂层，第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺，第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于窗口层的折射率。每个第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低。
可选地，该步骤102可以包括：
采用以下方式形成第一掺杂层：
在第一掺杂层的设置表面上涂覆掺有第一杂质的聚酰亚胺；
将掺有第一杂质的聚酰亚胺放置设定时间，使得第一杂质在重力作用下向窗口层移动，使掺有第一杂质的聚酰亚胺中第一杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低；
加热固化掺有第一杂质的聚酰亚胺，得到第一掺杂层。
本发明实施例通过在涂覆掺有第一杂质的聚酰亚胺之后先放置设定时间，第一杂质会在重力作用下逐渐沉淀，使聚酰亚胺中第一杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低。由于第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，因此第一掺杂层的折射率沿远离窗口层的方向逐渐减小，又由于第一杂质的折射率小于窗口层的折射率，聚酰亚胺的折射率1.55大于SiO2的折射率1.44，因此在窗口层和SiO2层之间增设第一掺杂层，可以有效缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。而且射出外延片的光线增多，在外延片内被吸收的光线减少，由于光线吸收而产生的热量相应减少，可以避免LED芯片产生热量而导致温度升高，影响LED芯片的使用寿命。
示例性地，设定时间可以为25分钟～35分钟，如30分钟，有利于实现掺杂浓度的逐渐变化，避免杂质的移动时间太短而均匀分布，或者杂质的移动时间太长而集中在部分区域。
可选地，第一掺杂层的数量可以为两个以上，两个以上第一掺杂层形成时涂覆的聚酰亚胺中第一杂质的掺杂浓度可以沿第一折射率渐变层的层叠方向逐层减小。
示例性地，第一掺杂层的数量为两个，先层叠的第一掺杂层中第一杂质与聚酰亚胺的质量比为0.6，后层叠的第一掺杂层中第一杂质与聚酰亚胺的质量比为0.2。此时，窗口层和第一SiO2层之间折射率的差异可以缩至最小，从而将光在两种介质的交界面的反射率减小到最低，最大程度提高LED芯片的出光效率。
本发明实施例通过在窗口层和SiO2层之间设置多个第一掺杂层，多个第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度逐层减小，因此多个第一掺杂层整体的折射率也沿远离窗口层的方向逐渐减小，加大单个第一掺杂层内部的折射率沿远离窗口层的方向逐渐减小的作用效果，更有利于缓解窗口层和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。
进一步地，两个以上第一掺杂层的厚度可以沿第一折射率渐变层的层叠方向逐层减少。第一掺杂层的厚度的变化方式与第一掺杂层中第一杂质的平均掺杂浓度的变化方式一致，使得第一杂质的平均掺杂浓度较高的第一掺杂层的厚度也较大，有利于各个第一掺杂层中的聚酰亚胺都能将第一杂质包裹在内部。
示例性地，相邻两个第一掺杂层中，厚度大的第一掺杂层的厚度为厚度小的第一掺杂层的厚度的1.3倍～1.7倍，与相邻两个第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度的变化匹配性较好。例如，第一杂质的粒径可以为70nm～90nm，如80nm；至少一个第一掺杂层的数量为两个，先层叠的第一掺杂层的厚度可以为280nm～320nm，如300nm；后层叠的第一掺杂层的厚度可以为180nm～220nm，如200nm。
可选地，第一折射率渐变层还可以包括至少一个第二掺杂层，至少一个第二掺杂层设置在窗口层和至少一个第一掺杂层之间。第二掺杂层为掺有第二杂质的聚酰亚胺，第二杂质的折射率大于第一杂质的折射率，且小于窗口层的折射率。每个第二掺杂层中第二杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低。
进一步地，该步骤102还可以包括：
采用以下方式形成第二掺杂层：
在第二掺杂层的设置表面上涂覆掺有第二杂质的聚酰亚胺；
将掺有第二杂质的聚酰亚胺放置设定时间，第二杂质在重力作用下向窗口层移动，使掺有第二杂质的聚酰亚胺中第二杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低；
加热固化掺有第二杂质的聚酰亚胺，形成第二掺杂层。
本发明实施例通过在窗口层和第一掺杂层之间增设第二掺杂层，第二掺杂层中掺杂的第二杂质的折射率大于第一掺杂层中掺杂的第一杂质的折射率且小于窗口层的折射率，因此第二掺杂层整体可以进一步实现窗口层和第一掺杂层之间折射率的渐变。而且与第一掺杂层类似，第二掺杂层形成时在涂覆掺有第二杂质的聚酰亚胺之后先放置设定时间，第二杂质会在重力作用下逐渐沉淀，使聚酰亚胺中第二杂质的掺杂浓度沿远离窗口层的方向逐渐降低，第二掺杂层内部的折射率沿远离窗口层的方向逐渐减小，可以进一步缓解窗口层和第一掺杂层之间折射率的差异。
示例性地，第一杂质可以为Al2O3，第二杂质可以为TiO2。此时，窗口层和第一SiO2层之间折射率的差异可以缩至最小，从而将光在两种介质的交界面的反射率减小到最低，最大程度提高LED芯片的出光效率。
进一步地，第二掺杂层的数量与第一掺杂层的数量可以相同，第i个形成的第二掺杂层形成时涂覆的聚酰亚胺中第二杂质的掺杂浓度可以等于第i个形成的第一掺杂层形成时涂覆的聚酰亚胺中第一杂质的掺杂浓度，i为正整数且i≤N，N为第二掺杂层的数量或者第一掺杂层的数量。第二掺杂层与第一掺杂层采用相同的变化方式，仅第一掺杂层和第二掺杂层之间针对掺杂杂质的不同实现折射率的渐变，有利于将第一掺杂层和第二掺杂层之间折射率的差异控制在理想范围内(既有差异实现折射率的过渡，又不会出现折射率突变)。
更进一步地，第i个形成的第二掺杂层的厚度可以等于第i个形成的第一掺杂层的厚度，方便匹配各个第一掺杂层和各个第二掺杂层之间的折射率。
示例性地，第二杂质的粒径可以为40nm～60nm，如50nm。
可选地，第一折射率渐变层还可以包括至少两个第一未掺杂层，至少两个第一未掺杂层设置在至少一个第一掺杂层和SiO2层(详见步骤103)之间。第一未掺杂层为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，至少两个第一未掺杂层加热固化的温度沿远离窗口层的方向逐层升高。
可选地，该步骤102可以包括：
采用以下方式形成第一未掺杂层：
在第一未掺杂层的设置表面上涂覆未掺杂的聚酰亚胺；
加热固化未掺杂的聚酰亚胺。
本发明实施例通过在第一掺杂层和SiO2层增设至少两个第一未掺杂层，第一未掺杂层整体可以进一步实现第一掺杂层和SiO2层之间折射率的渐变。而且第一未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度逐层升高，导致第一未掺杂层的密度逐渐减小，折射率逐渐减小，可以进一步缓解第一掺杂层和SiO2层之间折射率的差异。
进一步地，最靠近第一掺杂层的第一未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度，可以与第一掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度相同，使第一未掺杂层与第一掺杂层之间仅针对第一杂质的掺杂浓度的不同实现折射率的渐变，有利于将第一未掺杂层与第一掺杂层之间折射率的差异控制在理想范围内(既有差异实现折射率的过渡，又不会出现折射率突变)。
更进一步地，相邻两个第一未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度的差值可以相等，有利于折射率的渐变过渡。例如第一未掺杂层的数量为5个，则各个第一未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度依次为300℃、320℃、340℃、360℃、380℃。
更进一步地，最靠近第一掺杂层的第一未掺杂层的厚度可以为至少两个第一未掺杂层的总厚度的1/2。形成时聚酰亚胺加热固化的温度与第一掺杂层相同的第一未掺杂层的厚度占到所有第一未掺杂层的一半，有利于实现第一掺杂层到第一未掺杂层的平稳过渡。
示例性地，除最靠近第一掺杂层的第一未掺杂层之外，其它第一未掺杂层的厚度可以相等，有利于折射率的渐变过渡。例如，第一未掺杂层的数量为6个，第一未掺杂层的总厚度为200nm，则最靠近第一掺杂层的第一未掺杂层的厚度为100nm，其它第一未掺杂层的厚度为20nm。
步骤103：在第一折射率渐变层上形成第一SiO2层。
在本实施例中，第一SiO2层的厚度可以为1.8μm～2.2μm，如2μm。
可选地，该步骤103可以包括：
在第一折射率渐变层上涂覆旋转涂布玻璃(英文：spin on glass coating，简称：SOG)，并加热固化。
在实际应用中，形成第一SiO2层可以采用旋涂(英文：spin coating)技术、物理气相沉积(英文：Physical Vapor Deposition，简称：PVD)技术、化学气相沉积(英文：Chemical Vapor Deposition，简称：CVD)技术、磊晶(英文：Epitaxy)技术中的一种。其中，PVD可以包括电子束蒸镀(英文：Electron Beam Evaporation)、溅镀(英文：sputtering)和蒸镀(英文：Evaporation)。CVD可以包括有机金属化学气相沉积(英文：Metal-organicChemical Vapor Deposition，简称：MOCVD)和等离子体增强化学气相沉积(英文：plasmaenhanced chemical vapor deposition，简称：PECVD)。磊晶可以包括气相磊晶(英文：Vapor Phase Epitaxy，简称：VPE)、液相磊晶(英文：Liquid Phase Epitaxy，简称：LPE)和分子束磊晶(英文：molecular beam epitaxy，简称：MBE)。
可选地，在步骤103之后，该制作方法还可以包括：
对第一SiO2层的表面进行抛光处理。
在实际应用中，可以采用抛光垫进行研磨实现。抛光掉的第一SiO2层的厚度可以为0.8μm～1.2μm，如1μm，使第一SiO2层的表面粗糙度达到Ra0.2的级别。
步骤104：在透明基板上形成第二SiO2层。
可选地，该步骤104可以与步骤103类似，在此不再详述。
在本实施例中，第二SiO2层可以为0.8μm～1.2μm，如1μm。
步骤105：利用压力将第二SiO2层与第一SiO2层键合成一个SiO2层。
可选地，在步骤105之前，该制作方法还可以包括：
利用氨水对第一SiO2层的表面和第二SiO2层的表面进行处理；
将第一SiO2层和第二SiO2层置于电场环境中，并利用氧气对第一SiO2层的表面和第二SiO2层的表面进行处理。
先利用氨水对第一SiO2层和第二SiO2层的表面进行处理，再在电场环境中利用氧气对第一SiO2层和第二SiO2层的表面进行处理，可以有效活化第一SiO2层和第二SiO2层的表面的-OH离子，从而得到良好的键合效果。
在实际应用中，在上述处理的30分钟内将第二SiO2层与第一透SiO2层键合在一起，可以得到较好的键合效果。
进一步地，键合时的温度可以为280℃～320℃，如300℃，以保证键合表面的清洁。键合时的压力可以为10吨，即可绑定牢固。
本发明实施例提供了另一种发光二极管芯片的制作方法，适用于制作图8所示的发光二极管芯片。图14为本发明实施例提供的另一种发光二极管芯片的制作方法的流程图。参见图14，该制作方法包括：
步骤201：提供一外延片，外延片包括依次层叠的衬底、N型限制层、有源层、P型限制层和窗口层。
可选地，该步骤201可以与步骤101相同，在此不再详述。
步骤202：在窗口层上形成第一折射率渐变层。
可选地，该步骤202可以与步骤102相同，在此不再详述。
步骤203：在第一折射率渐变层上形成第一SiO2层。
可选地，该步骤203可以与步骤103相同，在此不再详述。
步骤204：在透明基板上形成第二折射率渐变层。
在本实施例中，第二折射率渐变层包括至少一个第三掺杂层，第三掺杂层为掺有第三杂质的聚酰亚胺，第三杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于透明基板的折射率。第三掺杂层中第三杂质的掺杂浓度沿远离透明基板的方向逐渐降低。
可选地，该步骤204可以包括：
采用以下方式形成第三未掺杂层：
在第三掺杂层的设置表面上涂覆掺有第三杂质的聚酰亚胺；
将掺杂第三杂质的聚酰亚胺放置设定时间，第三杂质在重力作用下向透明基板移动，使掺有第三杂质的聚酰亚胺中第三杂质的掺杂浓度沿远离透明基板的方向逐渐降低；
加热固化掺有第三杂质的聚酰亚胺，形成第三掺杂层。
本发明实施例通过在涂覆掺有第三杂质的聚酰亚胺之后先放置设定时间，第三杂质会在重力作用下逐渐沉淀，使聚酰亚胺中第三杂质的掺杂浓度沿远离透明基板的方向逐渐降低。由于第三杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，因此第三掺杂层的折射率沿远离透明基板的方向逐渐减小，又由于第三杂质的折射率小于透明基板的折射率，聚酰亚胺的折射率1.55大于SiO2的折射率1.44，因此在透明基板和SiO2层之间增设第三掺杂层，可以有效缓解透明基板和SiO2层之间折射率的巨大差异，减小光在两种介质的交界面的反射率，增大射出外延片的光线比例，提高LED芯片的出光效率。而且射出外延片的光线增多，在外延片内被吸收的光线减少，由于光线吸收而产生的热量相应减少，可以避免LED芯片产生热量而导致温度升高，影响LED芯片的使用寿命。
示例性地，第三掺杂层可以与第一掺杂层类似，在此不再详述。
可选地，第二折射率渐变层还可以包括至少两个第二未掺杂层，至少两个第二未掺杂层设置在至少一个第三掺杂层和SiO2层之间。第二未掺杂层为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，至少两个第二未掺杂层加热固化的温度沿远离透明基板的方向逐层升高。
可选地，该步骤204可以包括：
采用以下方式形成第二未掺杂层：
在第二未掺杂层的设置表面上涂覆未掺杂的聚酰亚胺；
加热固化未掺杂的聚酰亚胺。
本发明实施例通过在第三掺杂层和SiO2层增设至少两个第二未掺杂层，第二未掺杂层整体可以进一步实现第三掺杂层和SiO2层之间折射率的渐变。而且第二未掺杂层形成时聚酰亚胺加热固化的温度逐层升高，导致第二未掺杂层的密度逐渐减小，折射率逐渐减小，可以进一步缓解第三掺杂层和SiO2层之间折射率的差异。
示例性地，第二未掺杂层可以与第一未掺杂层类似，在此不再详述。
在实际应用中，由于SiO2层与透明基板之间折射率的差异小于SiO2层与窗口层之间折射率的差异，因此SiO2层和透明基板之间可以只设置一种杂质的掺杂层，即可较好的缓解透明基板和SiO2层之间折射率的差异；而SiO2层和窗口层之间折射率的差异较大，同时设置两种杂质的掺杂层，对SiO2层与窗口层之间折射率差异的缓解效果较好。
步骤205：在第二折射率渐变层上形成第二SiO2层。
可选地，该步骤205可以与步骤104相同，在此不再详述。
步骤206：利用压力将第二SiO2层与第一SiO2层键合成一个SiO2层。
可选地，该步骤206可以与步骤105相同，在此不再详述。
图15为本发明实施例提供的发光二极管芯片后续工艺的流程图。参见图15，图13或者图14所示的制作方法还可以包括以下步骤中的一个或多个：
步骤301：去除衬底。
可选地，该步骤301可以通过湿法腐蚀实现。
在实际应用中，在衬底去除之后，会将腐蚀停止层也去除。
步骤302：在N型限制层上开设延伸至P型限制层的凹槽。
可选地，该步骤302可以包括：
采用光刻技术在N型限制层上形成设定图形的光刻胶；
干法刻蚀没有光刻胶覆盖的N型限制层和有源层，形成凹槽；
去除光刻胶。
步骤303：在N型限制层上设置N型电极，在凹槽内的P型限制层上设置P型电极。
可选地，N型电极采用的材料可以为金锗合金，P型电极采用的材料可以为金铍合金。
可选地，该步骤303可以包括：
采用光刻技术形成设定图形的光刻胶；
采用CVD技术在整个表面铺设电极材料；
去除光刻胶和光刻胶上铺设的电极材料，留下的电极材料形成N型电极和/或P型电极。
进一步地，可以利用负性光刻胶曝光保留的特点，使得图形边缘的光刻胶的上部分曝光保留下来，图形边缘的光刻胶的下部分未曝光去除，沉积在光刻胶之间的电极材料形成梯形侧面。
在实际应用中，如果N型电极和P型电极的材料相同，则N型电极和P型电极可以同时形成，上述步骤执行一次即可。如果N型电极和P型电极的材料不同，则N型电极和P型电极可以分别形成，上述步骤需要执行两次。
步骤304：在N型限制层上除N型电极的设置区域之外的区域、凹槽内除P型电极的设置区域之外的区域上铺设钝化保护层。
可选地，钝化保护层可以包括依次层叠的氧化硅层和氮化硅层，氧化硅层的粘附性较好，有利于钝化保护层铺设的牢固性；氮化硅层的致密性较高，可以有效阻挡空气中的氧气和水蒸气腐蚀LED。
可选地，该步骤304可以与步骤103类似，在此不再详述。
步骤305：在钝化保护层上间隔设置N型焊盘和P型焊盘。
在本实施例中，N型焊盘通过钝化保护层上的通孔与N型电极电连接，P型焊盘通过钝化保护层上的通孔与P型电极电连接。
可选地，该步骤305可以与步骤303类似，在此不再详述。
在实际应用中，N型焊盘的表面和P型焊盘的表面在同一水平面上。
步骤306：减薄透明基板。
可选地，减薄后的基板的厚度可以为110μm～130μm，如120μm。在保证支撑强度的情况下，减少光线在透明基板内的损失。
在实际应用中，可以采用研磨的方式减薄透明基板。
步骤307：对透明基板的表面进行粗化。
在实际应用中，可以采用喷砂的方式或者刻蚀的方式粗化透明基板的表面。
步骤308：在透明基板上形成增透膜。
在实际应用中，光线从透明基板射出时，容易发生全反射。本发明实施例对透明基板的表面进行粗化并形成增透膜，可以有效避免全反射的发生，提高LED芯片的出光效率。
可选地，增透膜的材料可以采用氮氧化硅，实现成本低，而且出光效率高。
可选地，该步骤308可以与步骤103类似，在此不再详述。
步骤309：切割基板，得到至少两个相互独立的芯片。
在实际应用中，切割可以先利用隐形切割技术进行划裂，再劈开即可，有利于控制切割方向，减少损失。
步骤310：对芯片进行测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片包括依次设置的透明基板(10)、SiO2层(21)、第一折射率渐变层(22)、窗口层(31)、P型限制层(32)、有源层(33)、N型限制层(34)；所述第一折射率渐变层(22)包括至少一个第一掺杂层(22a)，所述第一掺杂层(22a)为掺有第一杂质的聚酰亚胺层，所述第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述窗口层(31)的折射率；每个所述第一掺杂层(22a)中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层(31)的方向逐渐降低。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一掺杂层(22a)的数量为两个以上，所述两个以上第一掺杂层(22a)中第一杂质的平均掺杂浓度沿远离所述窗口层(31)的方向逐层降低。
3.根据权利要求1或2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一折射率渐变层还包括至少一个第二掺杂层(22b)，所述至少一个第二掺杂层(22b)设置在所述窗口层(31)和所述至少一个第一掺杂层(22a)之间；所述第二掺杂层(22b)为掺有第二杂质的聚酰亚胺层，所述第二杂质的折射率大于所述第一杂质的折射率，且小于所述窗口层的折射率；每个所述第二掺杂层(22b)中第二杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层(31)的方向逐渐降低。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二掺杂层(22b)的数量与所述第一掺杂层(22a)的数量相同，第i个层叠的所述第二掺杂层(22b)中第二杂质的掺杂浓度等于第i个层叠的所述第一掺杂层(22a)中第一杂质的掺杂浓度，i为正整数且i≤N，N为所述第二掺杂层的数量或者所述第一掺杂层的数量。
5.根据权利要求1或2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一折射率渐变层还包括至少两个第一未掺杂层(22c)，所述至少两个第一未掺杂层(22c)设置在所述至少一个第一掺杂层(22a)和所述SiO2层(21)之间；所述第一未掺杂层(22c)为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，所述至少两个第一未掺杂层(22c)加热固化的温度沿远离所述窗口层(31)的方向逐层升高。
6.根据权利要求1或2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括第二折射率渐变层(23)，所述第二折射率渐变层(23)设置在所述透明基板(10)和所述SiO2层(21)之间；所述第二折射率渐变层(23)包括至少一个第三掺杂层(23a)，所述第三掺杂层(23a)为掺有第三杂质的聚酰亚胺层，所述第三杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述透明基板(10)的折射率；每个所述第三掺杂层(23a)中第三杂质的掺杂浓度沿远离所述透明基板(10)的方向逐渐降低。
7.根据权利要求6所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第三掺杂层(23a)的数量为两个以上，所述两个以上第三掺杂层(23a)中第三杂质的平均掺杂浓度沿远离所述透明基板(10)的方向逐层降低。
8.根据权利要求6所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二折射率渐变层(23)还包括至少两个第二未掺杂层(23b)，所述至少两个第二未掺杂层(23b)设置在所述至少一个第三掺杂层(23a)和所述SiO2层(21)之间；所述第二未掺杂层(23b)为未掺杂的聚酰亚胺加热固化而成，所述至少两个第二未掺杂层(23b)加热固化的温度沿远离所述透明基板(10)方向逐层升高。
9.一种发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供一外延片，所述外延片包括依次层叠的衬底、N型限制层、有源层、P型限制层和窗口层；
在所述窗口层上形成第一折射率渐变层；所述第一折射率渐变层包括至少一个第一掺杂层，所述第一掺杂层为掺有第一杂质的聚酰亚胺层，所述第一杂质的折射率大于聚酰亚胺的折射率，且小于所述窗口层的折射率；每个所述第一掺杂层中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层(31)的方向逐渐降低；
在所述第一折射率渐变层上形成第一SiO2层；
在透明基板上形成第二SiO2层；
利用压力将所述第二SiO2层与所述第一SiO2层键合成一个SiO2层。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述在所述窗口层上形成第一折射率渐变层，包括：
采用以下方式形成所述第一掺杂层：
在所述第一掺杂层的设置表面上涂覆掺有第一杂质的聚酰亚胺；
将所述掺有第一杂质的聚酰亚胺放置设定时间，使得所述第一杂质在重力作用下向所述窗口层移动，使所述掺有第一杂质的聚酰亚胺中第一杂质的掺杂浓度沿远离所述窗口层的方向逐渐降低；
加热固化所述掺有第一杂质的聚酰亚胺，得到所述第一掺杂层。
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