專利名稱：改善電流傳輸堵塞的led芯片結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED芯片結(jié)構(gòu)，尤其是一種改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，屬于LED芯片的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED (Lighting Emitting Diode)即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。當(dāng)前節(jié)能環(huán)保是全球重要問題，低碳生活逐漸深入人心。在照明領(lǐng)域，功率LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，二十一世紀(jì)將進入以LED為代表的新型照明光源時代。LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、結(jié)構(gòu)牢固，響應(yīng)時間快等特點，可以廣泛應(yīng)用于各種普通照明、背光源、 顯示、指示和城市夜景等領(lǐng)域。LED光源制造流程分為芯片制備和封裝。其中，功率LED芯片一般制備工藝為首先在襯底上通過MOCVD外延爐制作氮化鎵基的外延片，接下來對LED 的PN結(jié)的兩個電極進行加工，并對LED毛片進行減薄，劃片；然后對毛片進行分選和測試。目前，傳統(tǒng)LED芯片中PN中對應(yīng)的兩個電極通過蒸鍍形成，當(dāng)電流同側(cè)雙電極的芯片兩個電極間傳輸時芯片容易產(chǎn)生電流堵塞，如圖1所示。圖1中的曲線表示相應(yīng)的電勢線，當(dāng)電勢線從透明導(dǎo)電層指向N電極與N型氮化鎵層的結(jié)合部，當(dāng)電勢線聚集很多時， 即容易產(chǎn)生堵塞，從而使得LED芯片產(chǎn)生相應(yīng)的熱量，對應(yīng)區(qū)域的LED芯片發(fā)光效率低，影響LED芯片的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種改善電流傳輸堵塞的LED 芯片結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，提高了 LED芯片的發(fā)光效率，與現(xiàn)有加工工藝相兼容，延長了 LED芯片使用壽命，安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，包括襯底及位于所述襯底上方的P電極與N電極；所述N電極與襯底上方的N型氮化鎵層電連接；所述N型氮化鎵層內(nèi)設(shè)有改善傳輸槽，所述改善傳輸槽在N型氮化鎵層內(nèi)從N型氮化鎵層表面向襯底方向延伸，所述N電極填充于改善傳輸槽內(nèi)，并覆蓋于N型氮化鎵層對應(yīng)的表面。所述改善傳輸槽在N型氮化鎵層內(nèi)的深度為1 2 μ m。所述N型氮化鎵層覆蓋于襯底上，所述N型氮化鎵層上設(shè)有量子阱，所述量子阱上設(shè)有P型氮化鎵層，所述P型氮化鎵層上設(shè)有透明導(dǎo)電層，所述透明導(dǎo)電層上設(shè)有鈍化層，所述鈍化層包覆透明導(dǎo)電層及位于所述透明導(dǎo)電層下方的P型氮化鎵層與量子阱；所述P電極穿過鈍化層與透明導(dǎo)電層電連接。所述N型氮化鎵層對應(yīng)于與N電極相連的端部設(shè)有連接臺階。所述襯底為藍(lán)寶石基板。所述鈍化層的材料包括二氧化硅。本發(fā)明的優(yōu)點襯底上設(shè)置N型氮化鎵層，N型氮化鎵層上設(shè)置P型氮化鎵層，N 型氮化鎵層與N電極等電位連接；P型氮化鎵層通過透明導(dǎo)電層與P電極等電位連接，從而能夠構(gòu)成LED芯片的兩個電極；N型氮化鎵層內(nèi)設(shè)置改善傳輸槽，N電極填充于改善傳輸槽內(nèi)并覆蓋相應(yīng)N型氮化鎵層表面；通過位于改善傳輸槽內(nèi)的N電極能分擔(dān)相應(yīng)的電勢線，避免電勢線聚集在N電極與N型氮化鎵層的結(jié)合部，能擴大電勢線的接觸面積，避免電勢線過渡聚集時產(chǎn)生電流堵塞，降低電流堵塞產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，同時，能夠提高LED芯片的出光效率；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，與現(xiàn)有加工工藝相兼容，延長了 LED芯片使用壽命，安全可靠。


圖1為現(xiàn)有LED芯片結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖2所示本發(fā)明包括襯底1、N型氮化鎵層2、量子阱3、P型氮化鎵層4、透明導(dǎo)電層5、P電極6、鈍化層7、改善傳輸槽8、N電極9及連接臺階10。如圖2所示所述襯底1上淀積有N型氮化鎵層2，所述N型氮化鎵層2覆蓋于襯底1上，襯底1采用藍(lán)寶石基板。N型氮化鎵層2上設(shè)有量子阱3，所述量子阱3上設(shè)有P 型氮化鎵層4 ；為了能夠擴大電流導(dǎo)通，所述P型氮化鎵層4上設(shè)有透明導(dǎo)電層5，所述透明導(dǎo)電層5覆蓋于P型氮化鎵層4上，并與所述P型氮化鎵層4電連接。透明導(dǎo)電層5上淀積有鈍化層7，所述鈍化層7覆蓋于透明導(dǎo)電層5，并包覆透明導(dǎo)電層5下方的P型氮化鎵層4及量子阱3。鈍化層7的材料包括二氧化硅，鈍化層7上設(shè)有P電極6，鈍化層7上設(shè)有接觸孔，P電極6填充于接觸孔內(nèi)，并與透明導(dǎo)電層5等電位連接。所述量子阱3、P型氮化鎵層4及透明導(dǎo)電層5的材料、厚度及形成工藝均與現(xiàn)有LED芯片制備工藝相一致。為了能夠?qū)型氮化鎵層2引出，所述N型氮化鎵層2上設(shè)有連接臺階10，N型氮化鎵層2通過連接臺階10能夠裸露相應(yīng)的表面，從而能夠在N型氮化鎵層2上設(shè)置N電極 9。為了避免N電極9與P電極6連接時，電勢線過渡聚集造成的電流堵塞，在N型氮化鎵層2內(nèi)刻蝕形成改善傳輸槽8，所述改善傳輸槽8從連接臺階10的表面向N型氮化鎵層2 內(nèi)延伸，即從N型氮化鎵層2表面向襯底1的方向延伸；且改善傳輸槽8在N型氮化鎵層2 內(nèi)延伸的距離小于N型氮化鎵層2的厚度，具體地，改善傳輸槽8在N型氮化鎵層2內(nèi)的深度為1 2 μ m。N電極9填充于改善傳輸槽8內(nèi)，并與N型氮化鎵層2等電位連接；從而形成LED芯片的P電極6與N電極9的結(jié)構(gòu)。當(dāng)刻蝕改善傳輸槽8后，在設(shè)置N電極9時，先通過金屬填充于改善傳輸槽8內(nèi)，使得金屬填充改善傳輸槽8，所述金屬可以采用鋁；然后通過常規(guī)電極的蒸鍍同時形成N電極9及P電極6，通過上述步驟后，能夠提高形成N電極 9后的可靠性。如圖2所示使用時，所述LED芯片通過N電極9及P電極6分別與外部電源相連。 當(dāng)LED芯片與電源連接后，電流通過透明導(dǎo)電層5擴散后進入P型氮化鎵層4，電勢線從P 電極6指向N電極9，通過N電極9與P電極6構(gòu)成回路時，LED芯片向外發(fā)出光。當(dāng)N型氮化鎵層2內(nèi)設(shè)置改善傳輸槽8，且N電極9的下部填充改善傳輸槽8后時，由于位于改善傳輸槽8內(nèi)及位于改善傳輸槽8外的N電極9均等電位；所述改善傳輸槽8的側(cè)壁能分擔(dān)相應(yīng)的電勢線，避免現(xiàn)有電勢線全部集中指向N電極9與N型氮化鎵層2的結(jié)合部，能擴大電勢線的接觸面積，避免電勢線過渡聚集時產(chǎn)生電流堵塞，降低電流堵塞產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，同時，能夠提高LED芯片的出光效率。圖2中電勢線從透明導(dǎo)電層指向改善傳輸槽8的側(cè)壁，通過改善傳輸槽8側(cè)壁分擔(dān)相應(yīng)電勢線后，能夠避免電勢線的過渡聚集，降低電流堵塞的情況。 本發(fā)明襯底1上設(shè)置N型氮化鎵層2，N型氮化鎵層2上設(shè)置P型氮化鎵層4，N型氮化鎵層2與N電極9等電位連接；P型氮化鎵層4通過透明導(dǎo)電層5與P電極6等電位連接，從而能夠構(gòu)成LED芯片的兩個電極；N型氮化鎵層2內(nèi)設(shè)置改善傳輸槽8，N電極9填充于改善傳輸槽8內(nèi)并覆蓋相應(yīng)N型氮化鎵層2表面；通過位于改善傳輸槽8內(nèi)的N電極 9能分擔(dān)相應(yīng)的電勢線，避免電勢線聚集在N電極9與N型氮化鎵層2的結(jié)合部，能擴大電勢線的接觸面積，避免電勢線過渡聚集時產(chǎn)生電流堵塞，降低電流堵塞產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，同時，能夠提高LED芯片的出光效率；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，與現(xiàn)有加工工藝相兼容，延長了 LED芯片使用壽命，安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，包括襯底(1)及位于所述襯底(1)上方的 P電極(6)與N電極(9)；所述N電極(9)與襯底⑴上方的N型氮化鎵層⑵電連接；其特征是所述N型氮化鎵層O)內(nèi)設(shè)有改善傳輸槽(8)，所述改善傳輸槽(8)在N型氮化鎵層O)內(nèi)從N型氮化鎵層( 表面向襯底(1)方向延伸，所述N電極(9)填充于改善傳輸槽(8)內(nèi)，并覆蓋于N型氮化鎵層(2)對應(yīng)的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，其特征是所述改善傳輸槽⑶在N型氮化鎵層O)內(nèi)的深度為1 2 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，其特征是所述N型氮化鎵層(2)覆蓋于襯底(1)上，所述N型氮化鎵層(2)上設(shè)有量子阱(3)，所述量子阱(3) 上設(shè)有P型氮化鎵層G)，所述P型氮化鎵層(4)上設(shè)有透明導(dǎo)電層(5)，所述透明導(dǎo)電層 (5)上設(shè)有鈍化層(7)，所述鈍化層(7)包覆透明導(dǎo)電層(5)及位于所述透明導(dǎo)電層(5)下方的P型氮化鎵層⑷與量子阱⑶；所述P電極(6)穿過鈍化層(7)與透明導(dǎo)電層(5)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，其特征是所述N型氮化鎵層⑵對應(yīng)于與N電極(9)相連的端部設(shè)有連接臺階(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，其特征是所述襯底(1) 為藍(lán)寶石基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，其特征是所述鈍化層 (7)的材料包括二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善電流傳輸堵塞的LED芯片結(jié)構(gòu)，其包括襯底及位于襯底上方的P電極與N電極；N電極與襯底上方的N型氮化鎵層電連接；所述N型氮化鎵層內(nèi)設(shè)有改善傳輸槽，所述改善傳輸槽在N型氮化鎵層內(nèi)從N型氮化鎵層表面向襯底方向延伸，所述N電極填充于改善傳輸槽內(nèi)，并覆蓋于N型氮化鎵層對應(yīng)的表面。本發(fā)明通過位于改善傳輸槽內(nèi)的N電極能分擔(dān)相應(yīng)的電勢線，避免電勢線聚集在N電極與N型氮化鎵層的結(jié)合部，能擴大電勢線的接觸面積，避免電勢線過渡聚集時產(chǎn)生電流堵塞，降低電流堵塞產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，同時，能夠提高LED芯片的出光效率；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，與現(xiàn)有加工工藝相兼容，延長了LED芯片使用壽命，安全可靠。
文檔編號H01L33/14GK102364707SQ20111038251
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者柯志杰, 鄧群雄, 郭文平, 黃慧詩 申請人:江蘇新廣聯(lián)科技股份有限公司