CN202633366U

CN202633366U - Led芯片的结构

Info

Publication number: CN202633366U
Application number: CN 201220215285
Authority: CN
Inventors: 姚禹
Original assignee: Xiangneng Hualei Optoelectrical Co Ltd
Current assignee: Xiangneng Hualei Optoelectrical Co Ltd
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-14

Abstract

本实用新型提供了一种LED芯片的结构，包括由下至上依次叠置的衬底、N型氮化镓层、量子阱、P型氮化镓层、第一电流阻挡层和透明导电层，N型氮化镓层、量子阱和P型氮化镓层的部分蚀刻去除并形成第一侧壁，还包括第二电流阻挡层，第二电流阻挡层覆盖第一侧壁表面。本实用新型提供的LED芯片中设置的第二电流阻挡层能在生产过程中，保护LED芯片的PN结，避免杂质沾染其上，进而减少LED芯片的漏电问题。

Description

LED芯片的结构

技术领域

本实用新型涉及发光二极管（LED）芯片领域，特别地，涉及一种LED芯片的结构。

背景技术

以普遍的正装GaN基LED芯片制作方法为例，一般包含台面的形成、透明导电层的形成、电极的形成、保护层的形成这四个主要步骤。近年来随着光效的需求和技术的提升，在此基础上又出现了电流阻挡层结构。

电流阻挡层是指限制电流在P型GaN层中流通，从而优化电流路径，以达到提高电流分布效率的目的。电流阻挡层主要设置在P电极以及透明导电层的下方，以限制电流在P电极下方的流通，避免P电极下方发射出来的光因不能被反射取出而造成LED的光损失。电流阻挡层还能间接提高发光区的电流密度以增加光效。现有的电流阻挡层多为绝缘、透明或具备反射功能的薄膜。该层的设置增亮效果较好，尤其适于中大功率芯片。

在LED芯片的生产过程中，常需采用电浆化学蚀刻法将LED芯片的一侧部分区域蚀刻去除，被蚀刻区域的侧壁为PN结。在后续的生产过程中，为了帮助电流在P型半导体层内扩散，往往需要采用溅镀、电子束蒸镀、热阻蒸发、沉积等方式在其表面生长一层透明导电层（TCL），经过光刻、蚀刻等工艺处理后形成特定的形状（透明电极）。以制作横向结构的芯片为例，该工序必不可少。而如果光刻及湿法蚀刻条件控制不好或清洗不彻底，则会造成芯片中缺陷增多、杂质离子或颗粒残留而这些现象均容易发生在PN结的位置从而导致漏电情况的发生。电浆化学蚀刻后的芯片表面，裸露的MESA侧壁（PN结）更容易产生缺陷或残留杂质，在微观上会形成P和N的直接导通而“短路”。而蚀刻后的PN结上容易沾染杂质，这些杂质使P型氮化镓层和N型氮化镓层在微观上形成直接导通。

使得LED芯片内部类似“短路”。此时芯片在微安级电流下的漏电量增大，芯片性能受影响。这种影响在中大尺寸芯片中尤为严重。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种LED芯片的结构，以解决现有技术中PN结易沾染杂质造成P型氮化镓层与N型氮化镓层之间直接联通的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种LED芯片的结构，包括由下至上依次叠置的衬底、N型氮化镓层、量子阱、P型氮化镓层、第一电流阻挡层和透明导电层，N型氮化镓层、量子阱和P型氮化镓层的一侧蚀刻去除并形成第一侧壁，还包括第二电流阻挡层，第二电流阻挡层覆盖第一侧壁表面。

进一步地，第二电流阻挡层包覆LED芯片的外侧壁。

进一步地，还包括P电极和N电极，P电极设置于透明导电层顶上并与第一电流阻挡层对齐；N电极设置于N型氮化镓层蚀刻后裸露出的区域的顶上。

进一步地，第一电流阻挡层和第二电流阻挡层为氧化硅层、氮化硅层或布拉格反射层。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的LED芯片中设置的第二电流阻挡层能在生产过程中，保护LED芯片的PN结，避免杂质沾染其上，进而减少LED芯片的漏电问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的LED芯片的主视示意图；以及

图2是本实用新型优选实施例的LED芯片的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实用新型提供的LED芯片的结构，包括衬底11、形成于衬底11顶上的N型氮化镓层12、形成于N型氮化镓层12顶上的量子阱13、形成于量子阱13顶上的P型氮化镓层14、形成于P型氮化镓层14顶上部分区域的第一电流阻挡层21、透明导电层15、P电极31、N电极32和第二电流阻挡层22。P型氮化镓层14、N型氮化镓层12和量子阱13的部分区域通过化学蚀刻法等常用方法去除，直至N型氮化镓层12的顶部裸露时止，此时形成第一侧壁23。第一侧壁23为P型氮化镓层14、量子阱13和N型氮化镓层12由上至下依次堆叠形成。如图1和2所示，第二电流阻挡层22覆盖于第一侧壁23表面上，同时包覆整个LED芯片的外侧壁。第一电流阻挡层21设置于P型氮化镓层14的顶上。透明导电层15设置于P型氮化镓层14的顶上，并包覆第一电流阻挡层21。P电极31设置在透明导电层15的顶面上并与第一电流阻挡层21对齐。N电极32设置于被蚀刻区域裸露出来的N型氮化镓层12顶上。

第一、第二电流阻挡层21、22可为氧化硅、氮化硅形成或为布拉格反射层。

在生产过程中先形成第二电流阻挡层22再进行后续工序。形成透明导电层15时，常出现透明导电层蚀刻不净、光刻对位偏移及光刻图形等破损，这种过程缺陷会形成“短路”造成漏电。设置第二电流阻挡层22后，即使透明导电层15存在各种破损也无法直接连通P型氮化镓层14和N型氮化镓层12，故可降低漏电量。第二电流阻挡层22在常规电流阻挡层的形成过程中形成，无需外加其他层，也无需增加其他工序，避免增加其他结构使得所得LED芯片结构过于复杂，并简化工艺。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种LED芯片的结构，包括由下至上依次叠置的衬底（11）、N型氮化镓层（12）、量子阱（13）、P型氮化镓层（14）、第一电流阻挡层（21）和透明导电层（15），所述N型氮化镓层（12）、量子阱（13）和P型氮化镓层（14）的一侧蚀刻去除并形成第一侧壁（23），其特征在于，还包括第二电流阻挡层（22），所述第二电流阻挡层（22）覆盖所述第一侧壁（23）表面。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二电流阻挡层（22）包覆所述LED芯片的外侧壁。

3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，还包括P电极（31）和N电极（32），所述P电极（31）设置于所述透明导电层（15）顶上并与所述第一电流阻挡层（21）对齐；所述N电极（32）设置于所述N型氮化镓层（12）蚀刻后裸露出的区域的顶上。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的结构，其特征在于，所述第一电流阻挡层（21）和第二电流阻挡层（22）为氧化硅层、氮化硅层或布拉格反射层。