[发明专利]发光二极管芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明技术，特别涉及发光二极管芯片及其制造方法。

背景技术

发光二极管(LED，Light Emitting Diode)是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件。由于其具有体积小、耗电量低及使用寿命长的优点，已逐渐代替传统光源而被越来越广泛地应用于照明领域。

目前，III-V族氮化物半导体材料已广泛用于发光二极管的制造工艺中。以GaN为例，其通常生长于蓝宝石衬底上。然而，由于蓝宝石本身为绝缘体，无法通过掺杂等手段去改变其导电特性。因此，需要通过电极使生长于蓝宝石衬底上的发光二极管器件与外界形成电连接。参照图1所示，例如中国专利申请200610004656.6中，发光二极管的制造方法包括：在粗糙化的蓝宝石衬底上1依次生长GaN结晶层2、GaN二维平化层3、n型GaN层4、发光层5和p型GaN层6；对p型GaN层6进行部分刻蚀至n型GaN层4；在p型GaN层6上及所暴露的n型GaN层4上分别形成p电极8、n电极7。

p、n电极的制作，一方面是为了实现欧姆接触，另一方面也可作为封装时钉线之用。但是，类似上述中国专利申请的发光二极管制造方法中，p、n电极是分别制作在部分刻蚀的p型GaN层及部分的n型GaN层上的。此种方法将使得发光二极管器件实际发光面积减小。为弥补这个问题，必然需要将发光二极管器件的尺寸做大。由此，又会增加材料成本且会增加发光二极管器件的面积。

发明内容

本发明提供一种发光二极管及其制造方法，以解决现有技术p、n电极的制造方法使得发光二极管面积减小的问题。

为解决上述问题，本发明发光二极管芯片包括：衬底及衬底上的发光外延叠层，所述发光外延叠层依次包括：n型界面层；n型界面层上的发光层；发光层上的p型界面层，其中，

所述p型界面层与所述发光层、n型界面层的面积相同；所述p型界面层上具有p电极；所述衬底的背面具有外接电极层；所述n型界面层的侧壁通过导电部与所述外接电极层电连接。

可选地，所述n型界面层边缘的杂质离子浓度大于中心的杂质离子浓度。

相应地，本发明还提供一种发光二极管芯片的制造方法，包括：

在衬底上形成发光外延叠层，依次包括：在衬底上形成n型界面层；在所述n型界面层上形成发光层；在所述发光层上形成p型界面层；

对具有所述发光外延叠层的衬底进行划片；

将划片后的衬底背面与外接电极层粘接，以及在划片后的n型界面层的侧壁形成导电部，所述导电部使得所述n型界面层与所述外接电极层电连接；

在划片后的p型界面层上形成p电极。

可选地，所述n型界面层边缘的杂质离子浓度大于中心的杂质离子浓度。

与现有技术相比，上述发光二极管芯片及其制造方法具有以下优点：

1)通过导电部使得n型界面层与外接电极层电连接，以外接电极层承担n电极的导电功能，从而p型界面层及n型界面层的全部面积均位于发光区内，增大了发光二极管芯片的实际发光面积；

2)将发光二极管芯片的一些制造工艺与划片工艺整合，因而无需采用蚀刻工艺，节省了制造成本；

3)可选方案中，所述n型界面层侧壁具有较高杂质浓度，使得发光二极管芯片内部的电流分布更均匀，提高了发光二极管芯片的发光效率。

附图说明

图1是现有技术的一种发光二极管制造方法中完成p、n电极后的结构示意图；

图2是本发明发光二极管制造方法的一种实施方式流程图；

图3至图8是本发明发光二极管制造方法的一种实施例示意图。

具体实施方式

本发明的发明人通过对现有技术发光二极管制造方法的分析发现，现有技术在制作发光二极管的p、n电极时，都将p、n电极制作在同一面。为将p、n电极制作在同一面，就不得不牺牲一部分的n型界面层的面积以安置n电极。从而，发光二极管的实际发光面积减小。并且，为使得安置n电极的部分n型界面层暴露出，在制造过程中还需引入蚀刻工艺，如此也造成了制造成本的提高。

有鉴于此，本发明的发明人通过形成于n型界面层侧壁的导电部将所述n型界面层与衬底背面的外接电极层电连接，以所述外接电极层承担n电极的导电功能。借由该种方式，使得p、n电极位于不同面，且都无需占用各自对应的p型、n型界面层，以使得实际发光面积增大。此外，本发明的发明人还借由芯片制造中的划片工艺，使得n型界面层的侧壁暴露出，无需如现有技术那样采用蚀刻工艺。因而，制造发光二极管的成本大大减小。

参照图2所示，本发明发光二极管芯片制造方法的一种实施方式包括：