TW201427077A - 發光二極體晶片 - Google Patents

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Abstract

一種發光二極體晶片，其包括基板、形成在基板上之半導體結構及形成於半導體結構上並相互間隔之二電極。所述半導體結構具有二外露之半導體層，其中一個電極形成於一半導體層之上表面，另一電極形成於另一半導體層之上表面。兩個電極中之至少其中一個自半導體層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面以與外部電極電連接。

Description

發光二極體晶片
本發明涉及一種發光二極體晶片。
LED（發光二極體，Light-emitting diode）產業是近幾年最受矚目之產業之一，發展至今，LED產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點，因此被認為是新世代綠色節能照明之最佳光源。
在先前技術中，發光二極體晶片上一般設置有一P型金屬電極墊以及一N型金屬電極墊，然後藉由打金線以將發光二極體晶片之金屬電極墊與基板之焊墊電連接。但是，為了使焊線能種植於發光二極體晶片上，金屬電極墊必須具有一定之面積，例如，金屬電極墊面積通常是50um×50um，這樣一來，金屬電極墊必定會遮擋住部分光線，從而減少了發光二極體晶片之發光區域，造成出光量低下。
有鑑於此，有必要提供一種能增加發光區域，提升出光量之發光二極體晶片。
一種發光二極體晶片，其包括基板、形成在該基板上之半導體結構以及形成於半導體結構上並相互間隔之二電極。所述半導體結構具有二外露之半導體層。其中一個電極形成於一半導體層之上表面，另一電極形成於另一半導體層之上表面。兩個電極中之至少其中一個自其所設之半導體層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面以與外部電極電連接。
上述之發光二極體晶片之兩電極中之至少其中一個自半導體層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面，從而藉由導電膠或焊接等方式就能實現與半導體結構之側面之電極與外部電極之電連接，而無需金線連接，因此，相對於傳統之金屬電極墊，本發明之電極不需要具備金線焊接之面積，所以可以做之面積很小，從而減少了電極之擋光面積，增加了發光二極體晶片之發光區域，提升了出光量。
以下將結合附圖對本發明作進一步之詳細說明。
請參閱圖1以及圖2，本發明第一實施方式提供之一種發光二極體晶片100包括基板10、形成在基板10上之半導體結構20以及形成在半導體結構20上之N型電極30和P型電極40。
所述基板10作為生長半導體結構之基板，可以為藍寶石(Sapphire)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、偏鋁酸鋰(LiAlO2)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlO)、或氮化銦(InN)等。
所述半導體結構20包括依次成長在基板10上之緩衝層21、N型半導體層22、主動層23、P型半導體層24以及導電層25。該緩衝層21用於減少N型半導體層22之晶格錯位，使N型半導體層22具有較佳之生長品質。在本實施方式中，所述緩衝層21可為氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁(AlN)、或是InGaN/InGaN超晶格結構；所述主動層23可為單異質結構、雙異質結構、單量子阱層或是多重量子阱層結構。所述導電層25以蒸鍍，濺鍍等物理氣相沉積法形成，其材料可為鎳/金（Ni/Au）、氧化銦錫（Indium Tin Oxide; ITO）、氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide; IZO）、氧化銦鎢（Indium Tungsten Oxide; IWO）或是氧化銦鎵（Indium Gallium Oxide;IGO）。所述半導體結構20之一側蝕刻形成平臺並暴露出N型半導體層22。
所述N型電極30為一大致呈方形之金屬墊，其形成在暴露之N型半導體層22上。在本實施方式中，所述N型電極30可利用濺鍍、蒸鍍等物理氣相層積之方法將金屬沉積於N型半導體層22上。
所述P型電極40為一L形之長條狀之金屬電極，其形成在導電層25之上表面並自導電層25之上表面彎折延伸至半導體結構20之側面。在本實施方式中，P型電極40延伸至基板10之底部且其底端與基板10之底面齊平。可以理解之是，P型電極40也可以延伸至基板10之底面上。所述P型電極40可利用濺鍍、蒸鍍等物理氣相層積之方法將金屬沉積於半導體結構20上。P型電極40與基板10以及半導體結構20之側面之間還形成有絕緣層50，其用於防止短路。在本實施方式中，該絕緣層50為二氧化矽。
請參閱圖3，將發光二極體晶片100與外部電極連接封裝時，發光二極體晶片100藉由導電膠80固定在一第一外接電極60上，發光二極體晶片100側面之P型電極40藉由該導電膠80與該第一外接電極60實現電連接，而N型電極30則藉由金線90與一第二外接電極70連接。
可以理解之是，發光二極體晶片100側面之P型電極40也可以藉由與第一外接電極60焊接來實現電連接。
本發明之P型電極40為一長條狀之金屬電極，並且沿半導體結構20之側面向下延伸，從而藉由導電膠80就能實現P型電極40與外部電極之電連接，無需金線連接。因此，相對於傳統之金屬電極墊，本發明之P型電極40不需要具備金線焊接之面積，所以可以做之很窄，面積很小，從而減少了P型電極40之擋光面積，增加了發光二極體晶片100之發光區域，提升了出光量。另外，由於P型電極40是藉由導電膠80與外部電極實現電連接，因此也減少金線之使用量，節省了成本。
請參閱圖4以及圖5，本發明第二實施方式提供之一種發光二極體晶片200與第一實施方式中之發光二極體晶片100結構大致相同，其區別在於：所述P型電極40為一大致呈圓形之金屬墊，而所述N型電極30則為一長條狀之金屬電極。該N型電極30形成在N型半導體層22表面，並且自半導體結構20之側面向下延伸至基板10之底部。由於N型電極30可以做之很窄，面積很小，所以發光二極體晶片200蝕刻暴露出之N型半導體層22之面積也可以很小，從而增加了發光二極體晶片100之發光區域，提升了出光量。
請參閱圖6，發光二極體晶片200與外部電極連接時，發光二極體晶片200藉由導電膠80固定在第二外接電極70上，N型電極30藉由該導電膠80與第二外接電極70實現電連接，而P型電極40則藉由金線90與第一外接電極60電連接。
請參閱圖7，本發明第三實施方式提供之一種發光二極體晶片300與第一以及第二實施方式中之發光二極體晶片100、200結構大致相同，其區別在於：N型電極30與P型電極40都為長條狀之金屬電極，其中N型電極30形成在N型半導體層22表面，並且自半導體結構20之側面向下延伸至與基板10之底部；P型電極40形成在導電層25表面，並且自半導體結構20之側面向下延伸至基板10之底部。所述發光二極體晶片300設置在第一外接電極60以及第二外接電極70上，N型電極30與P型電極40分別藉由導電膠80與第一外接電極60以及第二外接電極70電連接。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，當然，這些依據本發明精神所做之變化，都應包含在本發明所要求保護之範圍之內。
100、200、300．．．發光二極體晶片
10．．．基板
20．．．半導體結構
30．．．N型電極
40．．．P型電極
50．．．絕緣層
60．．．第一外接電極
70．．．第二外接電極
80．．．導電膠
90．．．金線
21．．．緩衝層
22．．．N型半導體層
23．．．主動層
24．．．P型半導體層
25．．．導電層
圖1為本發明第一實施方式中之發光二極體晶片之俯視圖。
圖2為圖1中之發光二極體晶片沿II-II方向之截面圖。
圖3為圖1中之發光二極體晶片與外部電極連接之示意圖。
圖4為本發明第二實施方式中之發光二極體晶片之俯視圖。
圖5為圖4中之發光二極體晶片沿V-V方向之截面圖。
圖6為圖4中之發光二極體晶片與外部電極連接之示意圖。
圖7為本發明第三實施方式中之發光二極體晶片與外部電極連接之示意圖。
10．．．基板
20．．．半導體結構
30．．．N型電極
40．．．P型電極
50．．．絕緣層
21．．．緩衝層
22．．．N型半導體層
23．．．主動層
24．．．P型半導體層
25．．．導電層

Claims (10)

  1. 一種發光二極體晶片，其包括基板、形成在該基板上之半導體結構以及形成於半導體結構上並相互間隔之二電極，所述半導體結構具有二外露之半導體層，其中一個電極形成於一半導體層之上表面，另一電極形成於另一半導體層之上表面，其改進在於：兩個電極中之至少其中一個自其所設之半導體層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面以與外部電極電連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體晶片，其中：所述半導體結構包括依次成長在基板上之緩衝層、N型半導體層、主動層、P型半導體層以及導電層，所述半導體結構之一側蝕刻形成平臺並暴露出N型半導體層，所述二電極分別為N型電極和P型電極，N型電極形成在裸露之N型半導體層上，P型電極形成在導電層上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體晶片，其中：所述N型電極為一金屬墊，所述P型電極為一長條狀之金屬電極，並自導電層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面以與外部電極電連接，所述N型電極藉由打金線方式與外部電極電連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體晶片，其中：所述P型電極與半導體結構之側面之間還形成有絕緣層。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體晶片，其中：所述P型電極為一金屬墊，所述N型電極為一長條狀之金屬電極，並自導電層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面以與外部電極電連接，所述P型電極藉由打金線方式與外部電極電連接。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體晶片，其中：所述P型電極、N型電極都為一長條狀之金屬電極，並自導電層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面以與外部電極電連接。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體晶片，其中：所述N型電極與所述P型電極利用濺鍍或蒸鍍之物理氣相層積之方法將金屬沉積於半導體結構上而形成。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體晶片，其中：所述導電層以蒸鍍或濺鍍之物理氣相沉積法形成，材料為鎳/金、氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化銦鎢或是氧化銦鎵。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體晶片，其中：自半導體層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面之電極為長條狀。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體晶片，其中：自半導體層之上表面彎折延伸至半導體結構之側面之電極藉由導電膠或焊接方式與外部電極電連接。
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