CN110429166B - 一种led芯片 - Google Patents
一种led芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110429166B CN110429166B CN201910784793.3A CN201910784793A CN110429166B CN 110429166 B CN110429166 B CN 110429166B CN 201910784793 A CN201910784793 A CN 201910784793A CN 110429166 B CN110429166 B CN 110429166B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- bonding
- led chip
- type semiconductor
- growth substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 346
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 87
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 21
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 21
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 5
- 239000004821 Contact adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 SiO specifically2 Chemical compound 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/405—Reflective materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种LED芯片,将第一类型半导体层的台面划分有第一键合区和第一扩展区,且将电流扩展层的表面划分有第二键合区和第二扩展区,在提高第一反射电极和第二反射电极分别在第一扩展区和第二扩展区处的光反射率而减小光吸收率的基础上,同时通过第一粘结层和第二粘结层提高第一反射电极和第二反射电极处的结合强度,进而达到提高发光二极管芯片的出光亮度和内部结合强度的目的,提高了发光二极管芯片的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体发光器件技术领域,更为具体地说,涉及一种LED(LightEmitting Diode,发光二极管)芯片。
背景技术
发光二极管是半导体发光器件的一种,它能将电能转化为光能,发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。发光二极管具有发光效率高、耗电低、发热少、耐撞击、体积小及使用寿命长等特点,正逐步取代现有发光器件而应用于各领域中。现有正装结构的发光二极管芯片的发光亮度和内部结合强度有待提高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种LED芯片,有效解决现有技术存在的技术问题,提高了发光二极管芯片的出光亮度和内部结合强度,提高了发光二极管芯片的可靠性。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
一种LED芯片,包括:
衬底结构,所述衬底结构包括依次叠加的生长衬底、第一类型半导体层、发光层及第二类型半导体层,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层一侧具有裸露所述第一类型半导体层的台面;
位于所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧的电流阻挡层,其中,所述台面划分有第一键合区和第一扩展区,及所述电流阻挡层背离所述生长衬底一侧的表面划分有第二键合区和第二扩展区;
位于所述第一键合区的第一粘结层、位于所述第二键合区的第二粘结层、及覆盖所述第二扩展区及所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧裸露表面的透明导电层;
覆盖所述第一粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述第一扩展区的第一反射电极,且覆盖所述第二粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述透明导电层背离所述生长衬底一侧且对应所述第二扩展区处表面的第二反射电极。
可选的,所述第一粘结层和所述第二粘结层均为反射粘结层。
可选的,所述第一粘结层和所述第二粘结层均包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触子粘结层、反射层及保护层。
可选的,所述LED芯片还包括:
位于所述第一扩展区的第一辅助粘结层,和/或位于所述透明导电层背离所述第二扩展区一侧的第二辅助粘结层,其中,所述第一辅助粘结层的厚度小于所述第一粘结层的厚度,所述第二辅助粘结层的厚度小于所述第二粘结层的厚度。
可选的,所述LED芯片还包括:
位于所述第一粘结层与所述第一类型半导体层之间的辅助电流阻挡层。
可选的,所述LED芯片还包括:
位于所述第二扩展区与所述透明导电层之间的透明阻挡层。
可选的,所述第一粘结层的材质与所述辅助电流阻挡层中导电元素相同;
以及,所述第二粘结层的材质与所述电流阻挡层中导电元素相同。
可选的,所述透明阻挡层与所述电流阻挡层的材质相同;
其中,所述透明阻挡层通过形成于所述电流阻挡层上材料层化合反应形成,所述材料层为所述第二粘结层的材料延伸层。
可选的,所述第一反射电极和所述第二反射电极均包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触反射层、导电阻挡层及键合层。
可选的,所述LED芯片还包括:
覆盖所述LED芯片在所述第一反射电极一侧裸露面的绝缘保护层,其中,所述绝缘保护层具有裸露所述第一反射电极和所述第二反射电极的窗口。
相较于现有技术,本发明提供的技术方案至少具有以下优点:
本发明提供了一种LED芯片,包括:衬底结构,所述衬底结构包括依次叠加的生长衬底、第一类型半导体层、发光层及第二类型半导体层,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层一侧具有裸露所述第一类型半导体层的台面;位于所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧的电流阻挡层,其中,所述台面划分有第一键合区和第一扩展区,及所述电流阻挡层背离所述生长衬底一侧的表面划分有第二键合区和第二扩展区;位于所述第一键合区的第一粘结层、位于所述第二键合区的第二粘结层、及覆盖所述第二扩展区及所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧裸露表面的透明导电层;覆盖所述第一粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述第一扩展区的第一反射电极,且覆盖所述第二粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述透明导电层背离所述生长衬底一侧且对应所述第二扩展区处表面的第二反射电极。
由上述内容可知,本发明提供的技术方案,将第一类型半导体层的台面划分有第一键合区和第一扩展区,且将电流扩展层的表面划分有第二键合区和第二扩展区,在提高第一反射电极和第二反射电极分别在第一扩展区和第二扩展区处的光反射率而减小光吸收率的基础上,同时通过第一粘结层和第二粘结层提高第一反射电极和第二反射电极处的结合强度,进而达到提高发光二极管芯片的出光亮度和内部结合强度的目的,提高了发光二极管芯片的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种LED芯片的结构示意图;
图2a-图2f为本申请实施例提供的另一种LED芯片的制作过程中各步骤相应结构示意图;
图3a-图3f为本申请实施例提供的又一种LED芯片的制作过程中各步骤相应结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述,发光二极管是半导体发光器件的一种,它能将电能转化为光能,发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。发光二极管具有发光效率高、耗电低、发热少、耐撞击、体积小及使用寿命长等特点,正逐步取代现有发光器件而应用于各领域中。现有正装结构的发光二极管芯片的发光亮度和内部结合强度有待提高。
基于此,本申请实施例提供了一种LED芯片,有效解决现有技术存在的技术问题,提高了发光二极管芯片的出光亮度和内部结合强度,提高了发光二极管芯片的可靠性。为实现上述目的,本申请实施例提供的技术方案如下,具体结合图1至图3f对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所示,为本申请实施例提供的一种LED芯片的结构示意图,其中,LED芯片包括:
衬底结构,所述衬底结构包括依次叠加的生长衬底110、第一类型半导体层120、发光层130及第二类型半导体层140,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层140一侧具有裸露所述第一类型半导体层120的台面1201;
位于所述第二类型半导体层140背离所述生长衬底110一侧的电流阻挡层200,其中,所述台面1201划分有第一键合区1201a和第一扩展区1201b,及所述电流阻挡层200背离所述生长衬底110一侧的表面划分有第二键合区200a和第二扩展区200b;
位于所述第一键合区1201a的第一粘结层310、位于所述第二键合区200a的第二粘结层320、及覆盖所述第二扩展区200b及所述第二类型半导体层140背离所述生长衬底110一侧裸露表面的透明导电层400;
覆盖所述第一粘结层310背离所述生长衬底110一侧的表面及所述第一扩展区1201b的第一反射电极510,且覆盖所述第二粘结层320背离所述生长衬底110一侧的表面及所述透明导电层400背离所述生长衬底110一侧且对应所述第二扩展区200b处表面的第二反射电极520。
可以理解的,本申请实施例提供的技术方案,将第一类型半导体层的台面划分有第一键合区和第一扩展区,且将电流扩展层的表面划分有第二键合区和第二扩展区,在提高第一反射电极和第二反射电极分别在第一扩展区和第二扩展区处的光反射率而减小光吸收率的基础上,同时通过第一粘结层和第二粘结层提高第一反射电极和第二反射电极处的结合强度。
也就是说,本申请实施例提供的技术方案,将第一反射电极和第二反射电极均划分为具有对应扩展区的反射区和对应粘结层的结合区的电极结构,通过反射区相应扩展区处提高电极光反射率而降低光吸收率,且通过结合区相应粘结层提高电极在此处的结合强度,进而达到提高发光二极管芯片的出光亮度和内部结合强度的目的,提高了发光二极管芯片的可靠性。
进一步的,本申请实施例提供的所述LED芯片还包括:
位于所述第一扩展区的第一辅助粘结层,和/或位于所述透明导电层背离所述第二扩展区一侧的第二辅助粘结层,其中,所述第一辅助粘结层的厚度小于所述第一粘结层的厚度,所述第二辅助粘结层的厚度小于所述第二粘结层的厚度。
可以理解的,本申请实施例提供的技术方案,在第一扩展区处形成第一辅助粘结层,和/或在第二扩展区处形成第二辅助粘结层,能够进一步的提高第一反射电极和第二反射电极处的结合强度。同时,将第一辅助粘结层和第二辅助粘结层的厚度减薄,能够降低第一辅助粘结层和第二辅助粘结层对光的吸收率,保证发光二极管芯片出光亮度高。
需要说明的是,本申请实施例对于第一辅助粘结层和第二辅助粘结层的具体厚度不做限制,对此需要根据实际应用进行具体设计,通过实际应用优化第一辅助粘结层和第二辅助粘结层的厚度,进而达到在提高第一反射电极和第二反射电极处结合强度基础上,降低对发光二极管芯片出光亮度的影响的目的。
进一步的,本申请实施例提供的所述LED芯片还包括:
覆盖所述LED芯片在所述第一反射电极一侧裸露面的绝缘保护层,其中,所述绝缘保护层具有裸露所述第一反射电极和所述第二反射电极的窗口,进而,通过绝缘保护层对LED芯片进行保护,避免出现对其划伤损坏等情况。
在本申请一实施例中,本申请提供的所述第一粘结层和所述第二粘结层均为反射粘结层。具体的,本申请实施例提供的所述第一粘结层和所述第二粘结层均包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触子粘结层、反射层及保护层。结合图2a至图2f对本申请实施例提供的具有反射粘结层的LED芯片的制作过程进行详细的描述,其中,本申请实施例提供的LED芯片的制作过程包括:
S11、提供衬底结构。参考图2a所示,提供衬底结构,其中,衬底结构包括依次叠加的生长衬底110、第一类型半导体层120、发光层130及第二类型半导体层140,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层140一侧具有裸露所述第一类型半导体层120的台面1201。
本申请实施例提供的生长衬底可以为Al2O3、SiC、Si、GaN、GaAs、GaP等,对此本申请不做具体限制。以及,本申请实施例提供的第一类型半导体层为N型层,第二类型半导体层为P型层,发光层为量子阱发光层。
S12、在部分第二类型半导体层上形成电流阻挡层。参考图2b所示,在部分第二类型半导体层140上形成电流阻挡层200。其中,台面1201划分有第一键合区1201a和第一扩展区1201b,及电流阻挡层200背离生长衬底110一侧的表面划分有第二键合区200a和第二扩展区200b。
本申请实施例提供的电流阻挡层为透明绝缘的氧化物、氮化物或氟化物,具体如SiO2、Si3N4、HfO2、Al2O3、MgF2等,厚度可以为50埃-5000埃(包括端点值),具体可以为700埃-3000埃(包括端点值),优选可以为1000埃-2000埃(包括端点值)。
S13、在第二类型半导体层背离生长衬底一侧表面及第二扩展区上形成透明导电层。参考图2c所示,在第二类型半导体层140背离生长衬底110一侧表面及第二扩展区200b上形成透明导电层400。
本申请实施例提供的透明导电层可以为透明的导电氧化物,且与第二类型半导体层之间形成欧姆接触。其中,透明导电层具体可以为ITO、IGO、IZO等。以及,透明导电层的厚度可以为50埃-3000埃(包括端点值),具体可以为120埃-2000埃(包括端点值),优选的可以为200埃-800埃(包括端点值)。
S14、在第一键合区上形成第一粘结层,及在第二键合区上形成第二粘结层。参考图2d所示,在第一键合区1201a上形成第一粘结层310,及在第二键合区200a上形成第二粘结层320。
本申请提供的第一粘结层和第二粘结层可以同时制作,还可以分时制作,对此本申请不做具体限制。优选的,本申请实施例提供的第一粘结层和第二粘结层材质相同且同时制作,进而简化制作工艺。本申请提供的第一粘结层和第二粘结层均为反射粘结层,且具体包括依次叠加的:欧姆接触子粘结层、反射层及保护层。
在本申请一实施例中,本申请提供的欧姆接触子粘结层的材质可以为Ni、Cr、Ti等金属材料,其厚度可以为5埃-100埃(包括端点值),具体可以为15埃-50埃(包括端点值),优选的可以为20埃-30埃(包括端点值)。及,反射层的材质可以为Al等金属材料,其厚度可以为800埃-5000埃(包括端点值),具体可以为1000埃-3500埃(包括端点值),优选的可以为1500埃-2000埃(包括端点值)。以及,保护层可以为单层结构还可以为多个单层叠加的叠层结构,单层的材质可以为Ti、Pt、Ni等一种金属材料或其多种金属材料的合金。
S15、在第一粘结层背离生长衬底一侧的表面及第一扩展区处形成第一反射电极,及在第二粘结层背离生长衬底一侧的表面及透明导电层背离生长衬底一侧且对应第二扩展区处表面形成第二反射电极。参考图2e所示,第一反射电极510覆盖第一粘结层310背离生长衬底110一侧的表面及延伸覆盖至第一扩展区1201b;以及,第二反射电极520覆盖第二粘结层320背离生长衬底110一侧的表面及延伸覆盖至透明导电层400背离生长衬底110一侧且对应第二扩展区200b处表面。
本申请提供的所述第一反射电极和所述第二反射电极均可以包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触反射层、导电阻挡层及键合层,其中,反射电极的反射率大于反射粘结层的反射率。
在本申请一实施例中,本申请提供的欧姆接触反射层的材质可以为Al等金属材料,其厚度可以为800埃-5000埃(包括端点值),具体可以为1000埃-3500埃(包括端点值),优选的可以为1500埃-2000埃(包括端点值)。及,导电阻挡层的材质可以为单层结构还可以为多个单层叠加的叠层结构,单层的材质可以为Ti、Pt、Ni等一种金属材料或其多种金属材料的合金。以及,键合层的材质可以为Au、Cu等一种金属材料或其多种金属材料的合金。
进一步的还包括步骤S16、在LED芯片的第一反射电极一侧裸露面形成绝缘保护层,且绝缘保护层具有裸露第一反射电极和第二反射电极的窗口。参考图2f所示,绝缘保护层600覆盖LED芯片在第一反射电极510一侧的裸露表面,且具有裸露第一反射电极510和第二反射电极520的窗口。最后还具有切割、裂片等工艺得到单粒的LED芯片,对此与现有技术相同,本申请不做多余赘述。
在本申请一实施例中,本申请提供的绝缘保护层的材质为绝缘透明材料,具体可以为SiO2、Si3N4、HfO2、Al2O3等,对此本申请不做具体限制。
在本申请一实施例中,本申请提供的粘结层为反射粘结层时,还可以包括第一辅助粘结层和/或第二辅助粘结层,其中,第一辅助粘结层和第二辅助粘结层可以为反射粘结层,对此本申请不做具体限制。
在本申请一实施例中的,本申请提供的所述LED芯片还可以包括:
位于所述第一粘结层与所述第一类型半导体层之间的辅助电流阻挡层。以及,本申请实施例提供的所述LED芯片还包括:
位于所述第二扩展区与所述透明导电层之间的透明阻挡层。其中,本申请提供的所述第一粘结层的材质与所述辅助电流阻挡层中导电元素相同;
以及,所述第二粘结层的材质与所述电流阻挡层中导电元素相同。
进一步的,本申请提供的所述透明阻挡层与所述电流阻挡层的材质相同;
其中,所述透明阻挡层通过形成于所述电流阻挡层上材料层化合反应形成,所述材料层为所述第二粘结层的材料延伸层。结合图3a至图3f对本申请实施例提供的具有辅助电流阻挡层和透明阻挡层的LED芯片的制作过程进行详细的描述,其中,本申请实施例提供的LED芯片的制作过程包括:
S21、提供衬底结构。参考图3a所示,提供衬底结构,其中,衬底结构包括依次叠加的生长衬底110、第一类型半导体层120、发光层130及第二类型半导体层140,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层140一侧具有裸露所述第一类型半导体层120的台面1201。
本申请实施例提供的生长衬底可以为Al2O3、SiC、Si、GaN、GaAs、GaP等,对此本申请不做具体限制。以及,本申请实施例提供的第一类型半导体层为N型层,第二类型半导体层为P型层,发光层为量子阱发光层。
S22、在部分第二类型半导体层上形成电流阻挡层、在电流阻挡层相应第二键合区处形成第二粘结层和在电流阻挡层相应第二扩展区处形成材料层,及在台面的第一键合区上形成辅助电流阻挡层和在辅助电流阻挡层上形成第一粘结层。参考图3b所示,在部分第二类型半导体层140上形成电流阻挡层200、在电流阻挡层200相应第二键合区200a处形成第二粘结层320和在电流阻挡层200相应第二扩展区200b处形成材料层210,及在台面1201的第一键合区1201a上形成辅助电流阻挡层220和在辅助电流阻挡层220上形成第一粘结层310。
可以理解的,本申请实施例在制作电流阻挡层、辅助电流阻挡层、第一粘结层、第二粘结层和材料层时可以采用同一掩膜结构制作。如采用同一掩膜板在电流阻挡层和辅助电流阻挡层处形成相应材料,而后继续在电流阻挡层上形成第二粘结层和材料层、且在辅助电流层上形成第一粘结层。
具体的,本申请实施例提供的电流阻挡层和辅助电流阻挡层的材质可以为绝缘的氧化物、氮化物或氟化物,如SiO2、Si3N4、HfO2、Al2O3、MgF2等;及,第一粘结层和材料层的材质与电流阻挡层中导电元素相同,即为Si、Hf、Al、Mg等;以及,第二粘结层和材料层的材质与辅助电流阻挡层中导电元素相同,即为Si、Hf、Al、Mg等。其中,第一粘结层、第二粘结层和透明阻挡层的厚度范围可以为5埃-100埃(包括端点值),具体可以为15埃-50埃(包括端点值),优选可以为20埃-30埃(包括端点值)。
S23、对材料层进行化合反应处理形成透明阻挡层。参考图3c所示,材料层210的材质与电流阻挡层200中导电元素相同,对其进行氧化、氮化或氟化的反应方式形成透明绝缘的透明阻挡层230,其中,透明阻挡层230的材质与电流阻挡层200相同。
S24、在第二类型半导体层背离生长衬底一侧表面及透明阻挡层背离生长衬底一侧表面形成透明导电层。参考图3d所示,透明导电层400覆盖第二类型半导体层140背离生长衬底110一侧表面,且延伸覆盖透明阻挡层230背离生长衬底100一侧表面。
本申请实施例提供的透明导电层可以为透明的导电氧化物,且与第二类型半导体层之间形成欧姆接触。其中,透明导电层具体可以为ITO、IGO、IZO等。以及,透明导电层的厚度可以为50埃-3000埃(包括端点值),具体可以为120埃-2000埃(包括端点值),优选的可以为200埃-800埃(包括端点值)。
S25、在第一粘结层背离生长衬底一侧的表面及第一扩展区处形成第一反射电极,及在第二粘结层背离生长衬底一侧的表面及透明导电层背离生长衬底一侧且对应第二扩展区处表面形成第二反射电极。参考图3e所示,第一反射电极510覆盖第一粘结层310背离生长衬底110一侧的表面及延伸覆盖至第一扩展区1201b;以及,第二反射电极520覆盖第二粘结层320背离生长衬底110一侧的表面及延伸覆盖至透明导电层400背离生长衬底110一侧且对应第二扩展区200b处表面。
本申请提供的所述第一反射电极和所述第二反射电极均可以包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触反射层、导电阻挡层及键合层。
在本申请一实施例中,本申请提供的欧姆接触反射层的材质可以为Al等金属材料,其厚度可以为800埃-5000埃(包括端点值),具体可以为1000埃-3500埃(包括端点值),优选的可以为1500埃-2000埃(包括端点值)。及,导电阻挡层的材质可以为单层结构还可以为多个单层叠加的叠层结构,单层的材质可以为Ti、Pt、Ni等一种金属材料或其多种金属材料的合金。以及,键合层的材质可以为Au、Cu等一种金属材料或其多种金属材料的合金。
进一步的还包括步骤S26、在LED芯片的第一反射电极一侧裸露面形成绝缘保护层,且绝缘保护层具有裸露第一反射电极和第二反射电极的窗口。参考图3f所示,绝缘保护层600覆盖LED芯片在第一反射电极510一侧的裸露表面,且具有裸露第一反射电极510和第二反射电极520的窗口。最后还具有切割、裂片等工艺得到单粒的LED芯片,对此与现有技术相同,本申请不做多余赘述。
在本申请一实施例中,本申请提供的绝缘保护层的材质为绝缘透明材料,具体可以为SiO2、Si3N4、HfO2、Al2O3等,对此本申请不做具体限制。
需要说明的是,上述图2a至图2f及图3a至图3f仅仅示出了制作本申请所有适用的LED芯片的两种制作过程,对此本申请不做具体限制,在本申请其他实施例中,还可以采用其他方式进行制作。
本申请实施例提供了一种LED芯片,包括:衬底结构,所述衬底结构包括依次叠加的生长衬底、第一类型半导体层、发光层及第二类型半导体层,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层一侧具有裸露所述第一类型半导体层的台面;位于所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧的电流阻挡层,其中,所述台面划分有第一键合区和第一扩展区,及所述电流阻挡层背离所述生长衬底一侧的表面划分有第二键合区和第二扩展区;位于所述第一键合区的第一粘结层、位于所述第二键合区的第二粘结层、及覆盖所述第二扩展区及所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧裸露表面的透明导电层;覆盖所述第一粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述第一扩展区的第一反射电极,且覆盖所述第二粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述透明导电层背离所述生长衬底一侧且对应所述第二扩展区处表面的第二反射电极。
由上述内容可知,本申请实施例提供的技术方案,将第一类型半导体层的台面划分有第一键合区和第一扩展区,且将电流扩展层的表面划分有第二键合区和第二扩展区,在提高第一反射电极和第二反射电极分别在第一扩展区和第二扩展区处的光反射率而减小光吸收率的基础上,同时通过第一粘结层和第二粘结层提高第一反射电极和第二反射电极处的结合强度,进而达到提高发光二极管芯片的出光亮度和内部结合强度的目的,提高了发光二极管芯片的可靠性。
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发明。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发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,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 (8)
1.一种LED芯片,其特征在于,包括:
衬底结构,所述衬底结构包括依次叠加的生长衬底、第一类型半导体层、发光层及第二类型半导体层,其中,所述衬底结构在所述第二类型半导体层一侧具有裸露所述第一类型半导体层的台面;
位于所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧的电流阻挡层,其中,所述台面划分有第一键合区和第一扩展区,及所述电流阻挡层背离所述生长衬底一侧的表面划分有第二键合区和第二扩展区;
位于所述第一键合区的第一粘结层、位于所述第二键合区的第二粘结层、及覆盖所述第二扩展区及所述第二类型半导体层背离所述生长衬底一侧裸露表面的透明导电层;
覆盖所述第一粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述第一扩展区的第一反射电极,及覆盖所述第二粘结层背离所述生长衬底一侧的表面及所述透明导电层背离所述生长衬底一侧且对应所述第二扩展区处表面的第二反射电极;以及,位于所述第一粘结层与所述第一类型半导体层之间的辅助电流阻挡层,位于所述第二扩展区与所述透明导电层之间的透明阻挡层。
2.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述第一粘结层和所述第二粘结层均为反射粘结层。
3.根据权利要求2所述的LED芯片,其特征在于,所述第一粘结层和所述第二粘结层均包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触子粘结层、反射层及保护层。
4.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述LED芯片还包括:
位于所述第一扩展区的第一辅助粘结层,和/或位于所述透明导电层背离所述第二扩展区一侧的第二辅助粘结层,其中,所述第一辅助粘结层的厚度小于所述第一粘结层的厚度,所述第二辅助粘结层的厚度小于所述第二粘结层的厚度。
5.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述第一粘结层的材质与所述辅助电流阻挡层中导电元素相同;
以及,所述第二粘结层的材质与所述电流阻挡层中导电元素相同。
6.根据权利要求5所述的LED芯片,其特征在于,所述透明阻挡层与所述电流阻挡层的材质相同;
其中,所述透明阻挡层通过形成于所述电流阻挡层上材料层化合反应形成,所述材料层为所述第二粘结层的材料延伸层。
7.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述第一反射电极和所述第二反射电极均包括自所述生长衬底至所述第二类型半导体层方向依次叠加的:欧姆接触反射层、导电阻挡层及键合层。
8.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述LED芯片还包括:
覆盖所述LED芯片在所述第一反射电极一侧裸露面的绝缘保护层,其中,所述绝缘保护层具有裸露所述第一反射电极和所述第二反射电极的窗口。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910784793.3A CN110429166B (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种led芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910784793.3A CN110429166B (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种led芯片 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110429166A CN110429166A (zh) | 2019-11-08 |
CN110429166B true CN110429166B (zh) | 2020-12-04 |
Family
ID=68415751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910784793.3A Active CN110429166B (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种led芯片 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110429166B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111525009B (zh) * | 2020-04-27 | 2022-02-22 | 开发晶照明(厦门)有限公司 | 半导体发光器件 |
CN111525014B (zh) | 2020-04-27 | 2021-10-12 | 开发晶照明(厦门)有限公司 | 固态发光器件 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103208573A (zh) * | 2012-01-13 | 2013-07-17 | 夏普株式会社 | 半导体发光元件及电极成膜方法 |
CN103811597A (zh) * | 2012-11-05 | 2014-05-21 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件和发光器件阵列 |
CN104638084A (zh) * | 2013-11-11 | 2015-05-20 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
CN107808914A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-16 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种发光二极管及其制作方法 |
CN109716542A (zh) * | 2016-09-10 | 2019-05-03 | Lg伊诺特有限公司 | 半导体器件 |
CN109841715A (zh) * | 2017-11-27 | 2019-06-04 | 株式会社流明斯 | Led芯片和使用该led芯片的led模块 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012186199A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Toshiba Corp | 半導体発光装置およびその製造方法 |
JP2012227383A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Showa Denko Kk | 半導体発光素子、電極構造および発光装置 |
-
2019
- 2019-08-23 CN CN201910784793.3A patent/CN110429166B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103208573A (zh) * | 2012-01-13 | 2013-07-17 | 夏普株式会社 | 半导体发光元件及电极成膜方法 |
CN103811597A (zh) * | 2012-11-05 | 2014-05-21 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件和发光器件阵列 |
CN104638084A (zh) * | 2013-11-11 | 2015-05-20 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
CN109716542A (zh) * | 2016-09-10 | 2019-05-03 | Lg伊诺特有限公司 | 半导体器件 |
CN107808914A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-16 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种发光二极管及其制作方法 |
CN109841715A (zh) * | 2017-11-27 | 2019-06-04 | 株式会社流明斯 | Led芯片和使用该led芯片的led模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110429166A (zh) | 2019-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111446336B (zh) | 发光二极管 | |
CN110088922B (zh) | 一种发光二极管芯片结构及其制作方法 | |
US7335916B2 (en) | Electrode structure, and semiconductor light-emitting device having the same | |
US7982207B2 (en) | Light emitting diode | |
US11942568B2 (en) | Light-emitting diode device and method for manufacturing the same | |
CN108922950B (zh) | 一种高亮度倒装led芯片及其制作方法 | |
CN212342655U (zh) | 发光二极管 | |
TWI472062B (zh) | 半導體發光裝置及其製造方法 | |
TW200816519A (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method | |
TWI473298B (zh) | 半導體發光元件及覆晶式封裝元件 | |
JP2007103689A (ja) | 半導体発光装置 | |
TWI639250B (zh) | 具有反射式層序列的發光二極體晶片 | |
KR20130052002A (ko) | Ⅲ족 질화물 반도체 발광 소자의 제조 방법 | |
CN111640830B (zh) | 一种倒装led芯片及其制备方法 | |
US20230268466A1 (en) | Light emitting diode device | |
JP2004179347A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP4164689B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
CN102447016A (zh) | 发光二极管结构及其制作方法 | |
CN110429166B (zh) | 一种led芯片 | |
JP5165254B2 (ja) | フリップチップ型の発光素子 | |
TW201637240A (zh) | 半導體發光元件及其製造方法 | |
US20230026786A1 (en) | Light emitting device | |
JP4925512B2 (ja) | 波長変換型半導体素子 | |
US20220069170A1 (en) | Light-emitting device and method for manufacturing the same | |
TW201505211A (zh) | 發光元件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |