Led芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (Lighting Emitting D1de，發(fā)光二極管)芯片是LED的核心結(jié)構(gòu)，目前，LED芯片大多采用藍(lán)寶石作為襯底，如圖1所示，芯片結(jié)構(gòu)包括:(I)、在藍(lán)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(fā)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(qū)域上制備N電極即負(fù)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(jié)構(gòu)的LED芯片，電流擴(kuò)散很不均勻，產(chǎn)生電流擴(kuò)散不均勻的原因主要是因?yàn)镻型GaN和N型GaN的電阻率差別很大，電流流經(jīng)P型GaN層時(shí)，基本沒有橫向擴(kuò)散，因此在P型GaN表面通過ITO透明導(dǎo)電層解決了電流擴(kuò)散的問題。但是，如圖2所示，當(dāng)電流經(jīng)過P型GaN層擴(kuò)散時(shí)，由于ITO層的電阻率較低，電流會經(jīng)過ITO橫向擴(kuò)散大量集聚在靠近負(fù)極的區(qū)域，發(fā)生擁堵現(xiàn)象，造成該部分電流密度過大，進(jìn)而影響芯片的穩(wěn)定性，降低其光效和使用壽命。
[0004]具體地，如圖3所示，為相關(guān)技術(shù)中的LED芯片電流流向的路徑模型。出現(xiàn)電流橫向擴(kuò)散的區(qū)域只有ITO層和N型GaN層，其中，ITO層電阻設(shè)為dt，N型GaN層電阻設(shè)為dx，P型GaN層電阻設(shè)為R1，PN結(jié)臺階電阻設(shè)為R2。由于常規(guī)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(shù)量級，而N型GaN層的電阻率在10 _2_10_3數(shù)量級，因此電流會優(yōu)先通過ITO橫向擴(kuò)散至靠近負(fù)極的區(qū)域例如圖3中的L路徑，造成電流擁堵在靠近負(fù)極的區(qū)域。
[0005]針對水平結(jié)構(gòu)的LED芯片的電流會擁堵在靠近電極的區(qū)域的缺點(diǎn)，在相關(guān)技術(shù)中公開了一種改善的方案。如圖4所示，在相關(guān)技術(shù)中，基于上述芯片結(jié)構(gòu)，在ITO層上制作完成孔洞，孔洞從正極向負(fù)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(fā)光的狀態(tài)，提高了 LED芯片的發(fā)光效率。
[0006]雖然在ITO層表面制作孔洞，緩解了電流優(yōu)先向負(fù)極區(qū)域擴(kuò)散的不均勻現(xiàn)象，但是，同樣存在一些問題，例如，ITO層表面電流的局部擴(kuò)散不均勻，電流會優(yōu)先流向沒有ITO孔洞的區(qū)域，即:ιτο上無孔洞的區(qū)域電流密度大，而有孔洞的區(qū)域電流密度小，因而也會造成電流擴(kuò)散的不均勻性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)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(kuò)散更加均勻，發(fā)光效率得到提高，壽命長、穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。
[0008]為解決上述問題，本實(shí)用新型一方面實(shí)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(dǎo)體層、發(fā)光層、電子阻擋層、P型半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層，其中，所述透明導(dǎo)電層的表面設(shè)置不同間隔的多個同心弧線溝槽；位于所述透明導(dǎo)電層之上與所述透明導(dǎo)電層電連接的P型電極，和位于所述透明導(dǎo)電層旁側(cè)與所述N型半導(dǎo)體層電連接的N型電極。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED芯片，通過在透明導(dǎo)電層上設(shè)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(shè)置孔洞的芯片相比，電流擴(kuò)散更加均勻，進(jìn)而芯片的發(fā)光效率得到提高，壽命長、穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。
[0010]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0011]本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的LED芯片的電流擁堵不意圖；
[0014]圖3為現(xiàn)有技術(shù)的LED芯片的電流擴(kuò)散等效電路不意圖；
[0015]圖4為現(xiàn)有技術(shù)的LED芯片的ITO層上的孔洞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為根據(jù)本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例的LED芯片的透明導(dǎo)電層上的弧線溝槽示意圖；
[0018]圖7為根據(jù)本實(shí)用新型的另一個實(shí)施例的LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8為根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的LED芯片的制備方法的流程圖；
[0020]圖9為根據(jù)本實(shí)用新型的另一個實(shí)施例的LED芯片的制備方法中制備的外延片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10為根據(jù)本實(shí)用新型的再一個實(shí)施例的LED芯片的制備方法中制備的具有PN結(jié)臺階的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖11為根據(jù)本實(shí)用新型的又一個實(shí)施例的LED芯片的制備方法中制備的具有透明導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖12為根據(jù)本實(shí)用新型的又一個實(shí)施例的LED芯片的制備方法中制備的具有弧線溝槽結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0024]圖13為根據(jù)本實(shí)用新型的再一個實(shí)施例的LED芯片的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對本實(shí)用新型的限制。
[0026]下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實(shí)用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實(shí)用新型。此外，本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實(shí)用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)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(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)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(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0027]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0028]參照下面的描述和附圖，將清楚本實(shí)用新型的實(shí)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(shí)用新型的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本實(shí)用新型的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0029]下面參照附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的LED芯片以及LED芯片的制備方法。
[0030]首先，對本實(shí)用新型實(shí)施例的LED芯片進(jìn)行說明。圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的LED芯片100包括襯底10例如藍(lán)寶石襯底