Led芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發光器件技術領域,特別涉及一種LED芯片。
【背景技術】
[0002]LED (Lighting Emitting D1de,發光二極管)芯片是LED的核心結構,目前,LED芯片大多采用藍寶石作為襯底,如圖1所示,芯片結構包括:(I)、在藍寶石襯底材料上分別沉積外延層,從下到上依次為緩沖層、N型GaN層,MQff (Multiple Quantum Wells,多量子阱)發光層,P型GaN層。(2)、將芯片從P型GaN層刻蝕至N型GaN層,在刻蝕區域上制備N電極即負極。(3)、在P型GaN層上沉積ITO (Indium tin oxide,氧化銦錫)層,在ITO層上制備P電極即正極,其中,ITO層之上包括二氧化硅鈍化層。
[0003]但是,對于如圖1所示的水平結構的LED芯片,電流擴散很不均勻,產生電流擴散不均勻的原因主要是因為P型GaN和N型GaN的電阻率差別很大,電流流經P型GaN層時,基本沒有橫向擴散,因此在P型GaN表面通過ITO透明導電層解決了電流擴散的問題。但是,如圖2所示,當電流經過P型GaN層擴散時,由于ITO層的電阻率較低,電流會經過ITO橫向擴散大量集聚在靠近負極的區域,發生擁堵現象,造成該部分電流密度過大,進而影響芯片的穩定性,降低其光效和使用壽命。
[0004]具體地,如圖3所示,為相關技術中的LED芯片電流流向的路徑模型。出現電流橫向擴散的區域只有ITO層和N型GaN層,其中,ITO層電阻設為dt,N型GaN層電阻設為dx,P型GaN層電阻設為R1,PN結臺階電阻設為R2。由于常規ITO材料的電阻率小于N型GaN的電阻率,其中,ITO的電阻率在10_4數量級,而N型GaN層的電阻率在10 _2_10_3數量級,因此電流會優先通過ITO橫向擴散至靠近負極的區域例如圖3中的L路徑,造成電流擁堵在靠近負極的區域。
[0005]針對水平結構的LED芯片的電流會擁堵在靠近電極的區域的缺點,在相關技術中公開了一種改善的方案。如圖4所示,在相關技術中,基于上述芯片結構,在ITO層上制作完成孔洞,孔洞從正極向負極存在疏密分布,孔洞的制作使得電流能夠盡量均勻地注入整個LED芯片,使其工作于均勻發光的狀態,提高了 LED芯片的發光效率。
[0006]雖然在ITO層表面制作孔洞,緩解了電流優先向負極區域擴散的不均勻現象,但是,同樣存在一些問題,例如,ITO層表面電流的局部擴散不均勻,電流會優先流向沒有ITO孔洞的區域,即:ιτο上無孔洞的區域電流密度大,而有孔洞的區域電流密度小,因而也會造成電流擴散的不均勻性。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。為此,本實用新型需要提出一種LED芯片,該LED芯片可以有效減小電流擁堵,使得電流擴散更加均勻,發光效率得到提高,壽命長、穩定性得到增強。
[0008]為解決上述問題,本實用新型一方面實施例提出一種LED芯片,該LED芯片包括:襯底;在所述襯底之上依次包括緩沖層、N型半導體層、發光層、電子阻擋層、P型半導體層和透明導電層,其中,所述透明導電層的表面設置不同間隔的多個同心弧線溝槽;位于所述透明導電層之上與所述透明導電層電連接的P型電極,和位于所述透明導電層旁側與所述N型半導體層電連接的N型電極。
[0009]根據本實用新型實施例的LED芯片,通過在透明導電層上設置不同間隔的多個同心弧線溝槽,可以減少電流擁堵,并且與設置孔洞的芯片相比,電流擴散更加均勻,進而芯片的發光效率得到提高,壽命長、穩定性得到增強。
[0010]本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0011]本實用新型上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
[0012]圖1為現有技術的一種LED芯片的結構示意圖;
[0013]圖2為現有技術的LED芯片的電流擁堵不意圖;
[0014]圖3為現有技術的LED芯片的電流擴散等效電路不意圖;
[0015]圖4為現有技術的LED芯片的ITO層上的孔洞結構示意圖;
[0016]圖5為根據本實用新型的一個實施例的LED芯片的結構示意圖;
[0017]圖6為根據本實用新型的一個具體實施例的LED芯片的透明導電層上的弧線溝槽示意圖;
[0018]圖7為根據本實用新型的另一個實施例的LED芯片的結構示意圖;
[0019]圖8為根據本實用新型的一個實施例的LED芯片的制備方法的流程圖;
[0020]圖9為根據本實用新型的另一個實施例的LED芯片的制備方法中制備的外延片的結構示意圖;
[0021]圖10為根據本實用新型的再一個實施例的LED芯片的制備方法中制備的具有PN結臺階的結構示意圖;
[0022]圖11為根據本實用新型的又一個實施例的LED芯片的制備方法中制備的具有透明導電層的結構示意圖;
[0023]圖12為根據本實用新型的又一個實施例的LED芯片的制備方法中制備的具有弧線溝槽結構的示意圖;
[0024]圖13為根據本實用新型的再一個實施例的LED芯片的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0026]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開,下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本實用新型。此外,本實用新型可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外,本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例,這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0027]在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是機械連接或電連接,也可以是兩個元件內部的連通,可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0028]參照下面的描述和附圖,將清楚本實用新型的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中,具體公開了本實用新型的實施例中的一些特定實施方式,來表示實施本實用新型的實施例的原理的一些方式,但是應當理解,本實用新型的實施例的范圍不受此限制。相反,本實用新型的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0029]下面參照附圖描述根據本實用新型實施例提出的LED芯片以及LED芯片的制備方法。
[0030]首先,對本實用新型實施例的LED芯片進行說明。圖5為根據本實用新型的一個實施例的LED芯片的結構示意圖。如圖5所示,本實用新型實施例的LED芯片100包括襯底10例如藍寶石襯底