[发明专利]发光二极管芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管芯片，更具体地是一种具有斜角度延伸电极的发光二极管芯片结构及其制作方法。

背景技术

发光二极管（light emitting diode，简称LED）是一种PN接面处于正偏压情况下将电能转换成光能的半导体二极管。近年来，发光二极管得到了广泛的应用，在各种显示系统、照明系统、汽车尾灯等领域起着越来越重要的作用。典型的发光二极管结构可包括n型电极与n型层、基板、多重或单一量子阱区、p型层与p型电极。加上正偏压后，量子阱区产生的光线在经过多次全反射后，大部分都被半导体材料或者基板吸收，使得LED内部的吸收损失变更大，大幅降低组件的光萃取率。所以对于这种传统的LED结构而言，即使内部的光电转化效率很高，它的外量子效率也不会很高。当前有很多种方法来提高LED出光的提取效率，如加厚窗口层、表面粗化、透明衬底、倒金字塔结构等。

发明内容

本发明提供了一种发光二极管芯片及其制作方法，其可以增加电极与外延叠层的欧姆接触区域，降低顺向工作电压，并有效地提高器件的取光效率。

根据发明的第一个方面，一种发光二极管芯片，包括：

一第一半导体层，具有一第一区域及一第二区域；   

一发光层，形成于所述第一半导体层的第一区域上；

一第二半导体层，形成于所述发光层上，其具有一顶面、一底面和一倾斜侧壁，所述倾斜侧壁与第二半导体层内侧的底面形成一锐角；

一透明导电层，形成于部分所述第二半导体层的顶面并延伸至所述第二半导体层的倾斜侧壁上；

一第一电极和一第二电极分别形成于所述第一半导体层的第二区域上和透明导电层上。

根据发明的第二个方面，一种发光二极管芯片，包括：

一第一半导体层； 

一发光层，形成于所述第一半导体层上；

一第二半导体层，形成于所述发光层上，其具有若干个凸起，且所述凸起具有一顶面、一底面和至少一倾斜侧边，所述倾斜侧边与底面内侧形成一锐角；

一透明导电层，形成于部分所述凸起的顶面并延伸至所述凸起的倾斜侧边上；

一电极形成于所述透明导电层上。

根据发明的第三个方面，一种发光二极管芯片的制作方法，包括：

提供一基板；

在所述基板上形成发光外延叠层，其至少包含一第一半导体层、一发光层和一第二半导体层，其中所述第一半导体层，具有一第一区域及一第二区域；

通过蚀刻工艺，从所述第二半导体的表面向下蚀刻至第一半导体层，使得部分第一半导体层裸露出来，即第二区域裸露出来，而发光层位于所述第一半导体层的第一区域上；

通过蚀刻工艺或者激光切割或者钻刀切割或前述任意组合之一，使得所述第二半导体形成一倾斜侧壁，所述倾斜侧壁与第二半导体层内侧的底面形成一锐角；

在部分所述第二半导体层的顶面沉积透明导电层并延伸至所述第二半导体层的倾斜侧壁上；

分别在所述第一半导体层的第二区域上和透明导电层上制作第一电极和第二电极。

根据发明的第四个方面，一种发光二极管芯片的制作方法，包括：

提供一基板；

在所述基板上形成发光外延叠层，其至少包含一第一半导体层、一发光层和一第二半导体层；

通过蚀刻工艺或者激光切割或者钻刀切割或前述任意组合之一，在所述第二半导体层上形成具有若干个凸起，并使得所述凸起具有一顶面、一底面和至少一倾斜侧边，即所述倾斜侧边与底面内侧形成一锐角；

至少在所述部分凸起的顶面形成透明导电层并延伸至所述凸起的倾斜侧边上；

在所述透明导电层上制作电极。

在一些实施例中，定义夹在所述凸起之间的区域为沟道，还在所述沟道上形成透明导电层。

在一些实施例中，在形成发光外延叠层之前，还可以先在基板上形成缓冲层。

在一些实施例中，所述锐角优选介于15~75°之间。

在一些实施例中，所述透明导电层可以选用诸如AuZn、AuBe、CrAu等可与半导体成欧姆接触之金属电极，也可以选用如ITO、IZO、GZO等非金属电极。

在一些实施例中，所述透明导电层延伸至第二半导体层的倾斜侧壁或倾斜侧边上，可以有效增加欧姆接触面积，降低发光二极管操作电压。

在一些实施例中，所述凸起的倾斜侧边呈相互平行。

在一些实施例中，所述蚀刻工艺选用干法蚀刻或者湿法蚀刻或者前述组合。