CN216054760U - 一种Mini LED芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种Mini LED芯片，在GaN基底在上表面的一侧依次设置有P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层和P型焊接金属层，GaN基底在上表面的另一侧依次设置有N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层，使用研磨截止层能够保护欧姆接触金属层；P型欧姆接触研磨截止层靠近P型焊接金属层的一侧和N型欧姆接触研磨截止层靠近N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面，因此由于欧姆接触研磨截止层的表面是平整的，焊接金属层能与欧姆接触层形成良好的电接触，固晶时能够尽可能地减少空洞率，从而增强了芯片固晶的强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种Mini LED芯片。
背景技术
Mini LED背光技术是一种新的显示技术。Mini LED比起传统LED来说，芯粒尺寸更小、显示效果更加细腻、亮度更高、对比度更高；同时比OLED更省电，寿命长，而且支持精确区域调光，不会产生LED的背光不匀的问题。
随着最新显示技术的发展，人们对曲面屏的需求也越来越多，而Mini LED 背光恰好可以实现曲面屏。曲面屏技术的发展对Mini LED固晶的强度和可靠性提出了更高的要求。Mini LED焊盘面积小，在一定的弯曲或扭曲条件下，显示基板上的Mini LED芯片容易发生虚焊甚至脱焊现象，从而导致产品失效。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种提高固晶强度的Mini LED芯片。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种Mini LED芯片，包括GaN基底、P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层、P型焊接金属层、N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层；
所述GaN基底在上表面的一侧依次设置有所述P型欧姆接触金属层、所述 P型欧姆接触研磨截止层和所述P型焊接金属层，所述GaN基底在上表面的另一侧依次设置有所述N型欧姆接触金属层、所述N型欧姆接触研磨截止层和所述N型焊接金属层；
所述P型欧姆接触研磨截止层靠近所述P型焊接金属层的一侧和所述N型欧姆接触研磨截止层靠近所述N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面。
进一步地，所述GaN基底包括衬底层、N型氮化镓、多层量子阱、P型氮化镓和电流扩展层；
所述N型氮化镓位于所述衬底层的上方，且呈台阶状；
所述N型氮化镓厚度高的第一侧依次设置有所述多层量子阱、所述P型氮化镓和所述电流扩展层，所述P型欧姆接触金属层位于所述电流扩展层上方，所述N型欧姆接触金属层位于所述N型氮化镓厚度低的第二侧。
进一步地，所述N型欧姆接触金属层的厚度等于所述P型欧姆接触金属层与所述电流扩展层与所述N型氮化镓的台阶高度之和。
进一步地，所述衬底层包括蓝宝石或者SiC，所述衬底层的厚度为 300～1200um。
进一步地，所述电流扩展层包括ITO、ZnO或者AZO，所述电流扩展层的厚度为20～300nm。
进一步地，还包括绝缘全光谱反射层；
所述GaN基底未设置材料的上方设置所述绝缘全光谱反射层；
所述绝缘全光谱反射层未附在欧姆接触金属层侧壁和欧姆接触研磨截止层侧壁部分的厚度小于或者等于所述P型欧姆接触金属层的厚度。
进一步地，所述绝缘全光谱反射层包括TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、MgF2 或者Ta2O5中的两种介质氧化物交叠而成，所述绝缘全光谱反射层的厚度为 1～5um。
进一步地，所述P型欧姆接触金属层和所述N型欧姆接触金属层的材料包括Cr、Al、Ti、Pt、Au和Ni组成的多层金属层；
所述P型欧姆接触金属层的厚度为1～7um，所述N型欧姆接触金属层的厚度为2～8um。
进一步地，所述P型欧姆接触研磨截止层和所述N型欧姆接触研磨截止层的材料包括Pt、Pd或者Rh；
所述P型欧姆接触研磨截止层与所述N型欧姆接触研磨截止层的厚度相同，厚度为0.5～5um。
进一步地，所述P型焊接金属层和所述N型焊接金属层的材料包括Cr、Al、 Ti、Ni、Pt、Au或者AuSn；
所述P型焊接金属层和所述N型焊接金属层的厚度相同，厚度为1～5um。
本实用新型的有益效果在于：GaN基底在上表面的一侧依次设置有P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层和P型焊接金属层，GaN基底在上表面的另一侧依次设置有N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层，使用研磨截止层能够保护欧姆接触金属层；P型欧姆接触研磨截止层靠近P型焊接金属层的一侧和N型欧姆接触研磨截止层靠近N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面，因此由于欧姆接触研磨截止层的表面是平整的，焊接金属层能与欧姆接触层形成良好的电接触，固晶时能够尽可能地减少空洞率，从而增强了芯片固晶的强度。
附图说明
图1为本实用新型的一种Mini LED的结构示意图；
标号说明：
1、衬底层；2、N型氮化镓；3、多层量子阱；4、P型氮化镓；5、电流扩展层；6、绝缘全光谱反射层；7、P型欧姆接触金属层；8、P型欧姆接触研磨截止层；9、P型焊接金属层；10、N型欧姆接触金属层；11、N型欧姆接触研磨截止层；12、N型焊接金属层。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种Mini LED芯片，包括GaN基底、P型欧姆接触金属层、 P型欧姆接触研磨截止层、P型焊接金属层、N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层；
所述GaN基底在上表面的一侧依次设置有所述P型欧姆接触金属层、所述 P型欧姆接触研磨截止层和所述P型焊接金属层，所述GaN基底在上表面的另一侧依次设置有所述N型欧姆接触金属层、所述N型欧姆接触研磨截止层和所述N型焊接金属层；
所述P型欧姆接触研磨截止层靠近所述P型焊接金属层的一侧和所述N型欧姆接触研磨截止层靠近所述N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：GaN基底在上表面的一侧依次设置有P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层和P型焊接金属层， GaN基底在上表面的另一侧依次设置有N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层，使用研磨截止层能够保护欧姆接触金属层；P型欧姆接触研磨截止层靠近P型焊接金属层的一侧和N型欧姆接触研磨截止层靠近N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面，因此由于欧姆接触研磨截止层的表面是平整的，焊接金属层能与欧姆接触层形成良好的电接触，固晶时能够尽可能地减少空洞率，从而增强了芯片固晶的强度。
进一步地，所述GaN基底包括衬底层、N型氮化镓、多层量子阱、P型氮化镓和电流扩展层；
所述N型氮化镓位于所述衬底层的上方，且呈台阶状；
所述N型氮化镓厚度高的第一侧依次设置有所述多层量子阱、所述P型氮化镓和所述电流扩展层，所述P型欧姆接触金属层位于所述电流扩展层上方，所述N型欧姆接触金属层位于所述N型氮化镓厚度低的第二侧。
由上述描述可知，提供一个完整的GaN基底结构，以保证其性能的同时保证其制造的可行性。
进一步地，所述N型欧姆接触金属层的厚度等于所述P型欧姆接触金属层与所述电流扩展层与所述N型氮化镓的台阶高度之和。
由上述描述可知，能够保证N型欧姆接触金属层的上表面与P型欧姆接触金属层上表面在同一平面上，便于芯片制作时研磨到研磨截止层时不破坏欧姆接触金属层。
进一步地，所述衬底层包括蓝宝石或者SiC，所述衬底层的厚度为 300～1200um。
由上述描述可知，衬底层包括蓝宝石或者SiC，具有优良的导热和导电性能，且有耐高温、抗腐蚀和高硬度的特点。
进一步地，所述电流扩展层包括ITO、ZnO或者AZO，所述电流扩展层的厚度为20～300nm。
进一步地，还包括绝缘全光谱反射层；
所述GaN基底未设置材料的上方设置所述绝缘全光谱反射层；
所述绝缘全光谱反射层未附在欧姆接触金属层侧壁和欧姆接触研磨截止层侧壁部分的厚度小于或者等于所述P型欧姆接触金属层的厚度。
由上述描述可知，绝缘全光谱反射层的厚度设计要求小于或等于P型欧姆接触金属层厚度，能够防止化学机械抛光处理对没有欧姆接触金属层覆盖区域的绝缘全光谱反射层造成损伤，从而避免绝缘全光谱反射层的反射率损失。
进一步地，所述绝缘全光谱反射层包括TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、MgF2 或者Ta2O5中的两种介质氧化物交叠而成，所述绝缘全光谱反射层的厚度为 1～5um。
由上述描述可知，使用不同的两种介质氧化物进行交叠而成的绝缘全光谱反射层，以实现全波段反射。
进一步地，所述P型欧姆接触金属层和所述N型欧姆接触金属层的材料包括Cr、Al、Ti、Pt、Au和Ni组成的多层金属层；
所述P型欧姆接触金属层的厚度为1～7um，所述N型欧姆接触金属层的厚度为2～8um。
进一步地，所述P型欧姆接触研磨截止层和所述N型欧姆接触研磨截止层的材料包括Pt、Pd或者Rh；
所述P型欧姆接触研磨截止层与所述N型欧姆接触研磨截止层的厚度相同，厚度为0.5～5um。
进一步地，所述P型焊接金属层和所述N型焊接金属层的材料包括Cr、Al、 Ti、Ni、Pt、Au或者AuSn；
所述P型焊接金属层和所述N型焊接金属层的厚度相同，厚度为1～5um。
本实用新型上述一种Mini LED芯片，能够增强电极金属焊接强度，提高 Mini LED芯片使用的可靠性，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种Mini LED芯片，包括GaN基底、P型欧姆接触金属层、 P型欧姆接触研磨截止层、P型焊接金属层、N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层、N型焊接金属层和绝缘全光谱反射层。
GaN基底包括衬底层、N型氮化镓、多层量子阱、P型氮化镓和电流扩展层。
N型氮化镓位于衬底层的上方，且呈台阶状；
N型氮化镓厚度高的第一侧依次设置有多层量子阱、P型氮化镓和电流扩展层，电流扩展层上方依次设置有P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层和P型焊接金属层；
N型氮化镓厚度低的第二侧依次设置有N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层。
GaN基底未设置材料的上方设置绝缘全光谱反射层；
绝缘全光谱反射层未附在欧姆接触金属层侧壁和欧姆接触研磨截止层侧壁部分的厚度小于或者等于P型欧姆接触金属层的厚度。
其中，P型欧姆接触研磨截止层靠近P型焊接金属层的一侧和N型欧姆接触研磨截止层靠近N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面。
N型欧姆接触金属层的厚度等于P型欧姆接触金属层与电流扩展层与N型氮化镓的台阶高度之和。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于，进一步限定了Mini LED芯片各层的材料和厚度范围，具体的：
衬底层包括蓝宝石或者SiC，厚度为300～1200um；
N型氮化镓的厚度为1um～5um；
多层量子阱的厚度为20nm～300nm；
P型氮化镓的厚度为10～1000nm；
电流扩展层包括ITO、ZnO或者AZO，厚度为20～300nm；
绝缘全光谱反射层包括TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、MgF2或者Ta2O5中的两种介质氧化物交叠而成，多为两种折射率差异较大的材料组合在一起使用，绝缘全光谱反射层的厚度为1～5um；
P型欧姆接触金属层和N型欧姆接触金属层的材料包括Cr、Al、Ti、Pt、 Au和Ni组成的多层金属层；P型欧姆接触金属层的厚度为1～7um，N型欧姆接触金属层的厚度为2～8um；
P型欧姆接触研磨截止层和N型欧姆接触研磨截止层的材料包括Pt、Pd或者Rh；P型欧姆接触研磨截止层与N型欧姆接触研磨截止层的厚度相同，厚度为0.5～5um；
P型焊接金属层和N型焊接金属层的材料包括Cr、Al、Ti、Ni、Pt、Au或者AuSn；P型焊接金属层和N型焊接金属层的厚度相同，厚度为1～5um。
综上所述，本实用新型提供的一种Mini LED芯片，在GaN基底在上表面的一侧依次设置有P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层和P型焊接金属层，GaN基底在上表面的另一侧依次设置有N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层，使用研磨截止层能够保护欧姆接触金属层；P型欧姆接触研磨截止层靠近P型焊接金属层的一侧和N型欧姆接触研磨截止层靠近N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面；其中N型欧姆接触金属层的厚度等于P型欧姆接触金属层与电流扩展层与N型氮化镓的台阶高度之和，能够保证N型欧姆接触金属层的上表面与P型欧姆接触金属层上表面在同一平面上，便于芯片制作时研磨到研磨截止层时不破坏欧姆接触金属层；因此由于欧姆接触研磨截止层的表面是平整的，焊接金属层能与欧姆接触层形成良好的电接触，固晶时能够尽可能地减少空洞率，从而增强了芯片固晶的强度。并且 Mini LED芯片还包括绝缘全光谱反射层，绝缘全光谱反射层的厚度小于或等于 P型欧姆接触金属层厚度，能够防止化学机械抛光处理对没有欧姆接触金属层覆盖区域的绝缘全光谱反射层造成损伤，从而避免绝缘全光谱反射层的反射率损失。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种Mini LED芯片，其特征在于，包括GaN基底、P型欧姆接触金属层、P型欧姆接触研磨截止层、P型焊接金属层、N型欧姆接触金属层、N型欧姆接触研磨截止层和N型焊接金属层；
所述GaN基底在上表面的一侧依次设置有所述P型欧姆接触金属层、所述P型欧姆接触研磨截止层和所述P型焊接金属层，所述GaN基底在上表面的另一侧依次设置有所述N型欧姆接触金属层、所述N型欧姆接触研磨截止层和所述N型焊接金属层；
所述P型欧姆接触研磨截止层靠近所述P型焊接金属层的一侧和所述N型欧姆接触研磨截止层靠近所述N型焊接金属层的一侧均具有平坦化表面。
2.根据权利要求1所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述GaN基底包括衬底层、N型氮化镓、多层量子阱、P型氮化镓和电流扩展层；
所述N型氮化镓位于所述衬底层的上方，且呈台阶状；
所述N型氮化镓厚度高的第一侧依次设置有所述多层量子阱、所述P型氮化镓和所述电流扩展层，所述P型欧姆接触金属层位于所述电流扩展层上方，所述N型欧姆接触金属层位于所述N型氮化镓厚度低的第二侧。
3.根据权利要求2所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述N型欧姆接触金属层的厚度等于所述P型欧姆接触金属层与所述电流扩展层与所述N型氮化镓的台阶高度之和。
4.根据权利要求2所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述衬底层包括蓝宝石或者SiC，所述衬底层的厚度为300～1200um。
5.根据权利要求2所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述电流扩展层包括ITO、ZnO或者AZO，所述电流扩展层的厚度为20～300nm。
6.根据权利要求1所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，还包括绝缘全光谱反射层；
所述GaN基底未设置材料的上方设置所述绝缘全光谱反射层；
所述绝缘全光谱反射层未附在欧姆接触金属层侧壁和欧姆接触研磨截止层侧壁部分的厚度小于或者等于所述P型欧姆接触金属层的厚度。
7.根据权利要求6所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述绝缘全光谱反射层包括TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、MgF2或者Ta2O5中的两种介质氧化物交叠而成，所述绝缘全光谱反射层的厚度为1～5um。
8.根据权利要求1所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述P型欧姆接触金属层和所述N型欧姆接触金属层的材料包括Cr、Al、Ti、Pt、Au和Ni组成的多层金属层；
所述P型欧姆接触金属层的厚度为1～7um，所述N型欧姆接触金属层的厚度为2～8um。
9.根据权利要求1所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述P型欧姆接触研磨截止层和所述N型欧姆接触研磨截止层的材料包括Pt、Pd或者Rh；
所述P型欧姆接触研磨截止层与所述N型欧姆接触研磨截止层的厚度相同，厚度为0.5～5um。
10.根据权利要求1所述的一种Mini LED芯片，其特征在于，所述P型焊接金属层和所述N型焊接金属层的材料包括Cr、Al、Ti、Ni、Pt、Au或者AuSn；
所述P型焊接金属层和所述N型焊接金属层的厚度相同，厚度为1～5um。
Priority Applications (1)
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| CN202122403609.1U CN216054760U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种Mini LED芯片 |
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| CN202122403609.1U Active CN216054760U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种Mini LED芯片 |
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