[实用新型]一种提高LED侧面出光的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体元件结构设计领域，尤其涉及一种提高LED侧面出光的结构。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED），它能将电能转化为光能。LED光源属于绿色光源，具有节能环保、寿命长、能耗低、安全系数高等优点，被广泛应用于照明和背光领域。

传统的LED芯片的侧壁是陡直的，由于全反射现象，射向芯片侧壁的光线一部分被全反射回芯片内部，在芯片内多次反射后被吸收或被损耗。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有一定倾斜角度的LED侧面出光的结构，提高了LED的侧面出光，从而提高了光效。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种提高LED侧面出光的结构，LED芯片结构从下至上依次为蓝宝石衬底、N型半导体层、发光层、P型半导体层和电流扩展层，N型金属电极连接N型半导体层，P型金属电极连接电流扩展层，其特征在于所述N型半导体层、发光层和P型半导体层左侧为倾斜面，所述N型半导体层右侧为倾斜面。

优选的，所述N型半导体层、发光层和P型半导体层左侧的倾斜面，其倾斜角度范围是20°至70°，所述N型半导体层右侧的倾斜面，其倾斜角度范围是20°至70°。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过光刻胶和SiO₂或具有一定厚度的抗刻蚀光刻胶做区域性掩蔽，利用ICP刻蚀工艺对未做掩蔽的划片道区域进行刻蚀，直至蓝宝石衬底。通过对光刻胶坚膜条件和ICP刻蚀条件的控制，使刻蚀的GaN具有一定的倾斜角度，最终实现侧壁具有一定倾斜角度的LED倒装芯片。将LED倒装芯片刻蚀成梯形，并倒装在基板上，形成具有一定倾斜角度的LED倒装芯片，提高了LED的侧面出光，从而提高了光效。 

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

其中，蓝宝石衬底1，N型半导体层2，发光层3，P型半导体层4，电流扩展层5，P型金属电极6，N型金属电极7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型是一种提高LED侧面出光的结构，LED芯片结构从下至上依次为蓝宝石衬底1、N型半导体层2、发光层3、P型半导体层4和电流扩展层5，N型金属电极7连接N型半导体层2，P型金属电极6连接电流扩展层5，其特征在于所述N型半导体层2、发光层3和P型半导体层4左侧为倾斜面，所述N型半导体层2右侧为倾斜面；所述N型半导体层2、发光层3和P型半导体层4左侧的倾斜面，其倾斜角度范围是20°至70°，所述N型半导体层2右侧的倾斜面，其倾斜角度范围是20°至70°。

本实用新型可通过以下步骤制备而成，

（1）在蓝宝石基板1上利用金属有机化合物化学气相沉淀（英文缩写为MOCVD）外延层，其从下到上依次包括N型半导体层2、发光层3、P型半导体层4。

（2）在该外延层上，利用光刻、腐蚀和干蚀刻技术，从P型半导体层4表面往下蚀刻出部分裸露的N型半导体层2。

（3）淀积一定厚度的SiO₂，厚度为0.5um至1.5um。

（5）涂覆一定厚度的光刻胶，光刻胶厚度2.0um至4.0um。

（6）通过曝光、显影去除划片道上的光刻胶，再腐蚀去除划片道上的SiO₂。

（7）坚膜，坚膜温度120℃至140℃。

（8）通过ICP刻蚀裸漏的GaN，直至蓝宝石衬底1。并使GaN侧壁具有一定的倾斜角度，角度范围20°至70°。

（9）去除SiO₂及光刻胶。

（10）通过蒸发、光刻、腐蚀的方法制备电流扩展层5，电流扩展层5材料为ITO；

（11）光刻、蒸发、剥离制备N、P金属电极。

注：上述3-6步也可以通过下述步骤进行：

采用一定厚度的抗刻蚀光刻胶，胶厚5um以上，通过曝光、显影去除划片道上光刻胶。

本实用新型通过光刻胶和SiO₂或具有一定厚度的抗刻蚀光刻胶做区域性掩蔽，利用ICP刻蚀工艺对未做掩蔽的划片道区域进行刻蚀，直至蓝宝石衬底。通过对光刻胶坚膜条件和ICP刻蚀条件的控制，使刻蚀的GaN具有一定的倾斜角度，最终实现侧壁具有一定倾斜角度的到装芯片。将LED芯片刻蚀成梯形，并倒装在基板上，形成具有一定倾斜角度的LED芯片，提高了LED的侧面出光，从而提高了光效。