具有重疊電極的led晶片結構的製作方法

2023-09-22 05:43:50 1

專利名稱：具有重疊電極的led晶片結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種LED晶片結構，尤其是ー種具有重疊電極的LED晶片結構，屬於LED晶片的技術領域。
背景技術：
近年來，發光二極體(LED)無疑成為最受重視的光源技術之一。一方面LED具有體積小的特性，另ー方面LED具備低電流、低電壓驅動的省電特性。理論上預計，半導體LED照明燈的發光效率可以達到甚至超過白熾燈的10倍、日光燈的2倍。同時，它還具有結構牢固，抗衝擊和抗震能力強，超長壽命，可以達到100000小時；無紅外線和紫外線輻射；無汞，有利於環保等眾多優點。其中，作為在光電領域的主要應用之一，GaN基材料得到了越來越多的關注，利用 GaN基半導體材料可製作出超高亮度藍、綠、白光發光二極體。由於GaN基發光二極體的亮度取得了很大的提高，使得GaN基發光二極體在很多領域都取得了應用，例如交通信號燈、行動電話背光、汽車尾燈、短距離通信、光電計算互連等。而在不久的將來可能用作節能、環保照明器具的GaN基白光LED則更是將引起照明產業的革命，有著非常廣闊的應用前景，半導體照明一旦成為現實，其意義重大。眾所周知，常規的LED晶片需要有正負電極接入使其發光，對應的需要在晶片上製作正負打線盤，通常是金材質，對藍緑色光部分吸收較大，由此引起了光吸收，大大影響出光效率。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供ー種具有重疊電極的LED晶片結構，其結構簡單緊湊，提高出光效率，降低成本，穩定可靠。按照本實用新型提供的技術方案，所述具有重疊電極的LED晶片結構，包括襯底及位於所述襯底上的N型氮化鎵層、量子阱及P型氮化鎵層；所述P型淡化基層上覆蓋有第一透明導電層，第一透明導電層上覆蓋有第二透明導電層，所述第二透明導電層上設有對稱分布的P電極，所述P電極與第二透明導電層電連接；P電極的正下方均設有透明的電流擴散控制絕緣層。所述P電極在第一透明導電層上的投影面積不大於電流擴散控制絕緣層在第一透明導電層上的投影面積。所述電流擴散控制絕緣層包括ニ氧化矽。所述第二透明導電層的等效電阻值低於第一透明導電層的等效電阻值。所述N型氮化鎵層上設有對稱分布的N電極，N電極與N型氮化鎵層電連接。所述第一透明導電層與第二透明導電層為ITO層。所述襯底為藍寶石基板。所述N電極的材料包括Al、Ag、Cr、Ni或Ti。所述N電極上覆蓋有枝杈絕緣層。所述枝杈絕緣層包括ニ氧化矽。[0012]本實用新型的優點P型氮化鎵層上設有第一透明導電層，第一透明導電層上設有第二透明導電層，第一透明導電層與第二透明導電層間設置電流擴散控制絕緣層，電流擴散控制絕緣層位於P電極的正下方，並能夠完全遮擋P電極；通過電流擴散控制絕緣層能改變LED工作時的電流路徑，使得發光區域位於電流擴散控制絕緣層的四周，遠離P電極，避免P電極對光線的吸收，達到減少電極面積，増加發光面積，提高出光效率，結構緊湊，安全可靠。

圖I為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖I的俯視圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明。
·[0016]如圖廣圖2所示本實用新型包括襯底I、N型氮化鎵層2、量子阱3、P型氮化鎵層4、第一透明導電層5、第二透明導電層6、P電極7、N電極8、電流擴散控制絕緣層9、電流傳輸方向10及枝杈絕緣層11。如圖I和圖2所不為了改變目如LED晶片中電流傳輸的路徑，以提聞LED晶片的出光效率，本實用新型包括襯底I，所述襯底I上覆蓋有N型氮化鎵層2，所述N型氮化鎵層2上覆蓋有量子阱3，量子阱3上覆蓋有P型氮化鎵層4，P型氮化鎵層4上設有第一透明導電層5，第一透明導電層5上覆蓋有第二透明導電層6，第二透明導電層6上設有電連接的P電極7，所述P電極7對稱分布於第二透明導電層6上，且兩個P電極7連接成一體。N型氮化鎵層2上設有電連接的N電極8，N電極8對稱分布於N型氮化鎵層2上，在N型氮化鎵層2對應設置N電極8的部位設置有缺ロ，所述缺ロ從第二透明導電層6向下一直延伸到N型氮化鎵層2上，相鄰的N電極8也相互連接成為一體，從而形成LED晶片的兩個電極。本實用新型圖示中的P電極7與N電極8的結構，一般為大功率LED晶片中。N電極8一般採用高反射率金屬，如Al、Ag、Cr、Ni或Ti等，也可以為其他高反射率金屬，能實現對光線的反射，提高LED晶片的出光效率。N電極8上還可以覆蓋有枝杈絕緣層11，所述枝杈絕緣層11 一般為ニ氧化矽。在所述P電極7的正下方設有電流擴散控制絕緣層9，所述電流擴散控制絕緣層9位於第二透明導電層6內，且電流擴散控制絕緣層9位於第一透明導電層5與第二透明導電層6的結合部。電流擴散控制絕緣層9為透明結構，電流擴散控制絕緣層9的材料一般為ニ氧化矽，也可以為其他透明絕緣材質。襯底I為藍寶石基板。襯底1、N型氮化鎵層2、量子阱3及P型氮化鎵層4的設置與常規LED晶片的設置保持一致。P電極7在第一透明導電層5上的透明面積不大於電流擴散控制絕緣層9在第一透明導電層5上的投影面積，由於電流擴散控制絕緣層9位於P電極7的正下方，因此P電極7向下的投影能完全落在電流擴散控制絕緣層9上，電流擴散控制絕緣層9能完全遮擋P電極7。當P電極7與外部電源連接工作吋，由於電流擴散控制絕緣層9的絕緣作用，能使得電流傳輸方向9分布於電流擴散控制絕緣層9的四周，遠離P電極7，避免光線被P電極7的吸收，提高出光效率。[0020]第一透明導電層5與第二透明導電層6均為ITO (銦錫氧化物半導體)，第一透明導電層5經過高溫退火處理，第二透明導電層6不需要經過高溫退火處理，第二透明導電層6的等效電阻低於第一透明導電層5的等效電阻，一般第二透明導電層6的等效電阻與第一透明導電層5的1/3。第一透明導電層5經過高溫退火的合金處理後，能解決與P型氮化鎵層4的接觸問題，這個也是所有使用ITO都必須進行的エ藝步驟；第二透明導電層6不經過高溫退火的合金處理，可以有效解決因增加電流擴散控制絕緣層9而引起LED晶片電壓升高的問題。如圖I和圖2所示使用時，LED晶片通過P電極7、N電極8與外部電源連接；P電極7通過第一透明導電層5、第二透明導電層6與P型氮化鎵層4電連接，N電極8與N型氮化鎵層2電連接；LED晶片在外部電壓作用下發光。由於P電極7的正下方設置電流擴散控制絕緣層9，因此從P電極7發出的電勢線不能垂直向下，電流會從電流擴散控制絕緣層9的邊緣流向下方的第一透明導電層5及P型氮化鎵層4，即使得電流傳輸方向10發生改變，LED晶片的發光區域位於電流擴散控制絕緣層9的四周，遠離了 P電極7，避免被P 電極7吸收，提高出光效率。
權利要求1.ー種具有重疊電極的LED晶片結構,包括襯底(I)及位於所述襯底(I)上的N型氮化鎵層(2)、量子阱(3)及P型氮化鎵層(4);其特徵是所述P型淡化基層(4)上覆蓋有第一透明導電層(5)，第一透明導電層(5)上覆蓋有第二透明導電層(6)，所述第二透明導電層(6)上設有對稱分布的P電極(7)，所述P電極(7)與第二透明導電層(6)電連接；P電極(7)的正下方均設有透明的電流擴散控制絕緣層(9)。
2.根據權利要求I所述的具有重疊電極的LE D晶片結構，其特徵是所述P電極(7)在第一透明導電層(5)上的投影面積不大於電流擴散控制絕緣層(9)在第一透明導電層(5)上的投影面積。
3.根據權利要求I所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述電流擴散控制絕緣層(9)包括ニ氧化矽。
4.根據權利要求I所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述第二透明導電層(6)的等效電阻值低於第一透明導電層(5)的等效電阻值。
5.根據權利要求I所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述N型氮化鎵層(2)上設有對稱分布的N電極(8)，N電極(8)與N型氮化鎵層(2)電連接。
6.根據權利要求I或4所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述第一透明導電層(5)與第二透明導電層(6)為ITO層。
7.根據權利要求I所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述襯底(I)為藍寶石基板。
8.根據權利要求5所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述N電極(8)的材料包括Al、Ag、Cr、Ni或Ti。
9.根據權利要求5所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述N電極(8)上覆蓋有枝杈絕緣層(11)。
10.根據權利要求9所述的具有重疊電極的LED晶片結構，其特徵是所述枝杈絕緣層(11)包括ニ氧化矽。
專利摘要本實用新型涉及一種具有重疊電極的LED晶片結構，其包括襯底及N型氮化鎵層、量子阱及P型氮化鎵層；P型淡化基層上覆蓋有第一透明導電層，第一透明導電層上覆蓋有第二透明導電層，第二透明導電層上設有對稱分布的P電極，P電極與第二透明導電層電連接；P電極的正下方均設有透明的電流擴散控制絕緣層。本實用新型第一透明導電層與第二透明導電層間設置電流擴散控制絕緣層，電流擴散控制絕緣層位於P電極的正下方，並能夠完全遮擋P電極；通過電流擴散控制絕緣層能改變LED工作時的電流路徑，使得發光區域位於電流擴散控制絕緣層的四周，遠離P電極，避免P電極對光線的吸收，達到減少電極面積，增加發光面積，提高出光效率，結構緊湊，安全可靠。
文檔編號H01L33/36GK202487643SQ20122006878
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者柯志傑, 謝志堅, 鄧群雄, 郭文平, 黃慧詩 申請人:江蘇新廣聯科技股份有限公司