一種led芯片及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED芯片及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，簡稱LED)因具有體積小、壽命長、反應(yīng)速度快、方向可控度高、穩(wěn)定性好、功耗低、無熱輻射、無水銀等有毒物質(zhì)的污染源等優(yōu)點，自推出后其應(yīng)用和推廣非常迅速。
[0003]隨著LED的應(yīng)用和推廣，LED相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進，層出不窮。目前，LED芯片的結(jié)構(gòu)可以分為垂直結(jié)構(gòu)、正裝結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)。倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片具有良好的散熱性能，因此受到了技術(shù)人員的重點關(guān)注。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)LED芯片工作時，P型電極和N型電極之間電流的流向比較集中，導(dǎo)致電流密度分布不均勻，從而影響LED芯片的發(fā)光效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種LED芯片及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)LED芯片工作時P型電極和N型電極之間電流的流向比較集中而導(dǎo)致電流密度分布不均勻的技術(shù)問題。
[0005]第一方面，本發(fā)明實施例提供一種LED芯片，包括:
[0006]襯底；
[0007]外延層，所述外延層位于所述襯底上；
[0008]透明電極層，所述透明電極層位于所述外延層上；
[0009]至少兩個槽，所述槽沿縱向穿過所述透明電極層且底部位于所述外延層中，所述槽分布在所述透明電極層的邊緣處；
[0010]絕緣層，所述絕緣層襯在所述槽的側(cè)壁上以及所述槽口邊緣的透明電極層上；
[0011]N型電極，所述N型電極位于所述絕緣層上；以及
[0012]P型電極，所述P型電極位于所述透明電極層上，其中，所述P型電極到所述N型電極的距離均相等。
[0013]進一步地，所述外延層包括N型GaN層、InGaN或者GaN多量子阱有源層和P型GaN層，其中，所述N型GaN層位于所述襯底上，所述InGaN或者GaN多量子阱有源層位于所述N型GaN層上，所述P型GaN層位于所述InGaN或者GaN多量子阱有源層上。
[0014]進一步地，所述槽的底部位于所述N型GaN層中；所述N型電極與所述N型GaN層直接接觸。
[0015]進一步地，所述槽的橫截面為圓形、長方形、正方形中的一種；所述槽的個數(shù)為4個、5個、6個、7個或者8個。
[0016]進一步地，所述透明電極層的材料為ΙΤ0、Ζη0或者Ni和Au合金；所述絕緣層的材料為Si02、Si3N4、Si0N中的一種；所述~型電極和所述P型電極的材料均為T1、Cr、Pt、Au、N1、Al、Be、Ge 中的一種。
[0017]進一步地，所述槽沿所述透明電極層的邊緣均勻分布。
[0018]進一步地，所述LED芯片通過倒裝共晶焊焊接在電路板上，其中，所述電路板包括基板以及位于所述基板上的正極和負極，且所述正極與所述負極隔開；
[0019]所述P型電極位于所述正極上，所述N型電極位于所述負極上。
[0020]第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種LED芯片的制作方法，包括:
[0021]在襯底上形成外延層；
[0022]在所述外延層上形成透明電極層；
[0023]形成沿縱向穿過所述透明電極層且底部位于所述外延層中的至少兩個槽，其中，所述槽分布在所述透明電極層的邊緣處；
[0024]在所述槽的側(cè)壁上以及所述槽口邊緣的透明電極層上形成絕緣層；
[0025]在所述絕緣層上形成N型電極；以及
[0026]在所述透明電極層上形成P型電極，其中，所述P型電極到所述N型電極的距離均相等。
[0027]進一步地，在襯底上形成外延層，包括:在襯底上依次形成N型GaN層、InGaN或者GaN多量子阱有源層和P型GaN層。
[0028]進一步地，所述槽的底部形成在所述N型GaN層中；所述N型電極與所述N型GaN層直接接觸。
[0029]本發(fā)明實施例提供的LED芯片及其制作方法，通過在LED芯片中設(shè)置沿縱向穿過透明電極層且底部位于外延層中的至少兩個槽，其中，槽沿透明電極層的邊緣分布，在槽側(cè)壁上以及位于所述槽口邊緣的透明電極層上設(shè)置絕緣層，并且在絕緣層上設(shè)置N型電極以及在透明電極層上設(shè)置P型電極，其中P型電極到N型電極的距離均相等，使得N型電極到P型電極皆等距且圍繞在其周圍，當(dāng)LED芯片工作時，N型電極和P型電極之間的電流流向比較分散，可以使電流密度分布比較均勻，從而可以提高LED芯片的發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0030]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0031]圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種LED芯片的剖面不意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實施例一提供的一種LED芯片的俯視不意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明實施例一提供的一種LED芯片與電路板連接的剖面示意圖；
[0034]圖4是本發(fā)明實施例二提供的一種LED芯片的制作方法的流程示意圖。
[0035]圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為:
[0036]10、LED芯片;11、襯底；12、外延層;121、N型GaN層；122、InGaN或者GaN多量子阱有源層;123、P型GaN層;13、透明電極層；14、絕緣層；15、N型電極；16、P型電極；A、槽；20、電路板；21、基板；22、正極；23、負極。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0038]實施例一
[0039]本發(fā)明實施例一提供一種LED芯片。圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種LED芯片的剖面示意圖。如圖1所示，所述LED芯片10包括:襯底11 ;外延層12,所述外延層12位于所述襯底11上；透明電極層13，所述透明電極層13位于所述外延層12上；至少兩個槽(圖中用虛線包圍的區(qū)域A示出)，所述槽沿縱向穿過所述透明電極層13且底部位于所述外延層12中，所述槽沿所述透明電極層13的邊緣分布；絕緣層14，所述絕緣層14襯在所述槽的側(cè)壁上以及所述槽口邊緣的透明電極層13上；N型電極15，所述N型電極15位于所述絕緣層14上；以及P型電極16，所述P型電極16位于所述透明電極層13上，其中，所述P型電極16到所述N型電極15的距離均相等。
[0040]需要說明的是，所述襯底11的材料可以采用藍寶石。所述沿縱向穿過透明電極層13中的“縱向”為從透明電極層13到外延層12并與透明電極層13的表面垂直的方向。此夕卜，在圖1中所示的LED芯片的結(jié)構(gòu)僅僅是本發(fā)明的一個具體的示例，在此對LED芯片的結(jié)構(gòu)不作限定。
[0041]還需要說明的是，N型電極15與P型電極16之間的距離是指位于槽中的N型電極部分到P型電極16之間的距離，因為該部分的N型電極直接與外延層12接觸(由于槽的底部位于外延層12中)，在LED芯片10工作時，這部分N型電極與P型電極16之間形成電壓差，從而使LED芯片實現(xiàn)發(fā)光。因此，N型電極15與P型電極16之間的距離也可以看成是槽與P型電極16之間的距離。而位于槽邊緣的N型電極一方面可以用來保護絕緣層14，另一方面也可以很方便地將各個N型電極15電連接起來，以實現(xiàn)在工作時一同提供工作電壓。
[0042]具體地，可以通過刻蝕工藝，沿縱向?qū)ν该麟姌O層13和外延層12進行刻蝕以形成槽，其中，槽的底部位于外延層12中，即槽穿過透明電極層13，但未穿過外延層12。并且形成的槽沿透明電極層13的邊緣分布。絕緣層14襯在槽側(cè)壁上以及位于槽口邊緣的透明電極層13上并在絕緣層14上形成N型電極15，即N型電極15與槽——對應(yīng)，也就是說，N型電極15的個數(shù)與槽的個數(shù)相同，這樣N型電極15也沿著透明電極層13的邊緣分布，但與透明電極層13之間通過絕緣層14電絕緣。優(yōu)選地，在制作N型電極15時，可以將所有N型電極15電連接起來，這樣可以比較方便地為N型電極15提供工作電壓。進一步地，將所有N型電極15電連接的材料與N型電極的材料相同，這樣可以簡化工藝流程，降低成本。
[0043]參見圖1，在透明電極層13上形成到N型電極15距離均相等的P型電極16后，就形成了 N型電極15圍繞P型電極16且N型電極15到P型電極16的距離均相等的LED芯片10。并且在本發(fā)明中需要槽的個數(shù)為至少兩個(如上所述，所形成的N型電極15的個數(shù)與槽的個數(shù)相同)，目的是使N型電極15能夠很好地圍繞P型電極16。當(dāng)對LED芯片10施加工作電壓時，N型電極15和P型電極16之間的電流流向比較分散，避免了現(xiàn)有技術(shù)中N型電極和P型電極之間電流流向比較集中，可以使電流密度分布比較均勻，從而可以提高LED芯片的發(fā)光效率?？蛇x地，所述槽沿所述透明電極層13的邊緣均勻分布。這樣在形成N型電極15和P型電極16之后，N型電極15圍繞P型電極16，且均勻分布在P型電極16的周圍，這樣可以使N型電極15和P型電極16之間的電流流向更加分散，可以使電流密度分布更加均勻，從而可以更好地提高LED芯片的發(fā)光效率。
[0044]圖2是本發(fā)明實施例一提供的一種LED芯片的俯視不意圖。參見圖2,N型電極15圍繞P型電極16，并且所有N型電極15電連接起來。需要說明的是，圖2僅僅是LED芯片的一個具體示例。圖2中所示的LED芯片表面的形狀為正方形，在實際設(shè)計中，LED芯片表面的形狀也可以為長方形、圓形、六邊形等等。另外，對于P型電極16的形狀在此也不作限定，只要保證P型電極16到N型電極15的距離均相等即可。此外，圖2中所示的槽的個數(shù)為8個，并且槽沿透明電極層13的邊緣均勻分布，在實際設(shè)計中，可以根據(jù)情況使槽的個數(shù)為至少兩個即可，本發(fā)明在此對LED芯片表面的形狀和槽的個數(shù)以及槽沿透明電極層13的分布情況不作限定。
[0045]需要說明的是，在圖2中，位于相鄰的N型電極15之間的部分為與N型電極的材料相同且實現(xiàn)相鄰的N型電極15之間電連接的部分。如上所述，對N型電極15之間起電連接作用的部分，可以在LED芯片工作時，比較方便地為N型電極15提供工作電壓。
[0046]進一步地，所述外延層12包括N型GaN層121、InGaN或者GaN多量子阱有源層122和P型GaN層123，其中，所述N型G