本實用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管芯片。

背景技術(shù)：

GaN基發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes，簡稱LED)作為固態(tài)照明光源，具有節(jié)能、環(huán)保、可靠性高、壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于照明、信號顯示、背光源、車燈和大屏幕顯示等領(lǐng)域，是目前研究的熱點。

現(xiàn)有的LED芯片包括襯底、以及依次層疊在襯底上的N型層、發(fā)光層、P型層，P型層上設(shè)有延伸至N型層的凹槽，N型層上設(shè)有N型電極，P型層上設(shè)有P型電極。

在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

GaN的折射率和空氣的折射率相差很大，從芯片發(fā)光層發(fā)出的光，僅有一部分光可以從器件內(nèi)部射出，大部分光都被限制在GaN內(nèi)，導(dǎo)致LED的出光效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)LED的出光效率較低的問題，本實用新型實施例提供了一種發(fā)光二極管芯片。所述技術(shù)方案如下：

本實用新型實施例提供了一種發(fā)光二極管LED芯片，所述LED芯片包括襯底、以及依次層疊在所述襯底的第一表面的N型層、發(fā)光層、P型層，所述P型層上設(shè)有延伸至所述N型層的凹槽，所述P型層上依次層疊有電流阻擋層、透明導(dǎo)電層、P型電極，所述N型層上設(shè)有N型電極，所述N型層、所述凹槽的側(cè)壁和所述透明導(dǎo)電層上覆蓋有鈍化層，所述襯底的第二表面設(shè)有反射層，所述襯底的第二表面為與所述襯底的第一表面相反的表面，所述LED芯片的側(cè)面與所述LED芯片的底面的夾角大于90°且小于180°，所述LED芯片的底面為所述反射層的表面，所述LED芯片的側(cè)面為所述LED芯片的底面的相鄰表面。

可選地，所述LED芯片的側(cè)面與所述LED芯片的底面的夾角為110°～130°。

優(yōu)選地，所述LED芯片的側(cè)面與所述LED芯片的底面的夾角為125°。

可選地，所述襯底為藍寶石襯底、硅襯底或碳化硅襯底。

可選地，所述反射層為分布式布拉格反射鏡DBR或全方位反射鏡ODR。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過LED芯片的側(cè)面與LED芯片的底面的夾角大于90°且小于180°，LED芯片的底面為反射層的表面，LED芯片的側(cè)面為LED芯片的底面的相鄰表面，LED芯片呈倒梯形結(jié)構(gòu)，一方面增大芯片側(cè)壁的出光面積，另一方面改變光線的出光角度，發(fā)光層產(chǎn)生的光的入射角度容易滿足臨界角要求而射出，避免光線限制在GaN內(nèi)被損耗，提高LED的出光效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的一種LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的襯底的側(cè)面和底面的夾角的示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

實施例

本實用新型實施例提供了一種LED芯片，參見圖1，該LED芯片包括襯底1、以及依次層疊在襯底1的第一表面的N型層2、發(fā)光層3、P型層4，P型層4上設(shè)有延伸至N型層2的凹槽100，P型層4上依次層疊有電流阻擋層5、透明導(dǎo)電層6、P型電極7，N型層2上設(shè)有N型電極8，N型層2、凹槽100的側(cè)壁和透明導(dǎo)電層6上覆蓋有鈍化層9，襯底1的第二表面設(shè)有反射層10，襯底1的第二表面為與襯底1的第一表面相反的表面。

在本實施例中，LED芯片的側(cè)面與LED芯片的底面的夾角大于90°且小于180°，LED芯片的底面為反射層10的表面，LED芯片的側(cè)面為LED芯片的底面的相鄰表面。

可選地，LED芯片的側(cè)面與LED芯片的底面的夾角可以為110°～130°。

優(yōu)選地，LED芯片的側(cè)面與LED芯片的底面的夾角可以為125°。

可選地，襯底1可以為藍寶石襯底、硅襯底或碳化硅襯底。

在實際應(yīng)用中，光從襯底向外出射的臨界角按照如下公式計算：

θ＝arcsin(1/n)；

其中，θ為臨界角，n為襯底的折射率。

容易知道，藍寶石襯底的折射率為1.762～1.77，硅襯底的折射率為3.42，氮化硅襯底的折射率為2.648～2.6767，因此藍寶石襯底的臨界角θ為35°，硅襯底的臨界角θ為17°，氮化硅襯底的臨界角θ為22°。

參見圖2，藍寶石襯底的臨界角余角α為55°，氮化硅襯底的折射率臨界角余角α為73°，硅襯底的臨界角余角為68°。由于臨界角下，反射光最少，折射光最大，性能最好，因此藍寶石襯底的側(cè)面和底面的最優(yōu)夾角β為125°，氮化硅襯底的側(cè)面和底面的最優(yōu)夾角β為107°，硅襯底的側(cè)面和底面的最優(yōu)夾角β為112°。由于材料折射率與溫度和波長有關(guān)，且入射光的角度也是雜亂無章的，因此本實施例中將襯底的側(cè)面和底面的夾角限定為110°～130°。

可選地，反射層10可以為分布式布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflection，簡稱DBR)或全方位反射鏡(Omni-Directional Reflector，簡稱ODR)。

具體地，N型層2為N型GaN層，發(fā)光層3包括交替層疊的InGaN層和GaN層，P型層4為P型GaN層，電流阻擋層5為SiO₂層，透明導(dǎo)電層6為氧化銦錫(Indium Tin Oxides，簡稱ITO)層，P型電極7為Cr、Pt、Au、Ti、Ni、Al、Mo、Pd中的多種材料依次層疊而成，N型電極8為Cr、Pt、Au、Ti、Ni、Al、Mo、Pd中的多種材料依次層疊而成，鈍化層9為SiO₂層。

本實用新型實施例通過LED芯片的側(cè)面與LED芯片的底面的夾角大于90°且小于180°，LED芯片的底面為反射層的表面，LED芯片的側(cè)面為LED芯片的底面的相鄰表面，LED芯片呈倒梯形結(jié)構(gòu)，一方面增大芯片側(cè)壁的出光面積，另一方面改變光線的出光角度，發(fā)光層產(chǎn)生的光的入射角度容易滿足臨界角要求而射出，避免光線限制在GaN內(nèi)被損耗，提高LED的出光效率。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。