[发明专利]一种无衬底LED芯片的电极结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片结构,尤其一种LED芯片上电极布置的结构。

背景技术

按衬底的导电性能不同，现有的LED芯片一般分为不导电衬底芯片和导电衬底芯片，前者主要是指蓝宝石衬底芯片，也叫正装结构芯片或双电极芯片，后主要包括碳化硅衬底、硅衬底和氮化镓衬底芯片等，也叫垂直结构芯片或单电极芯片。正装芯片的P型电极可以直接制作在P型半导体层上，但由于承载N型半导体层的蓝宝石衬底不具有导电功能，在制作N型电极时，需要在P型半导体面上切割出部分区域，直至暴露出N型半导体层，再在该暴露的N型半导体层上制作N型电极。以8mil×7mil尺寸的芯片来算，芯片的总发光面积为8×7＝56mil²，P型电极的面积约为3×3＝9mil²，切割的P型半导体区域约为4×4＝16mil²，制作完电极后芯片剩余的发光面积为56-9-16＝31mil,发光面积的利用率为31/56×100％＝55％。相对而言，由于垂直结构芯片的衬底是可以导电的，只需要再P型半导体层上制作一个P型电极即可，发光面积利用有所提高，但由于P型电极设置在出光面上，还是遮挡了部分光。可见，现有LED芯片都需要在发光面上制作电极，对芯片发光面积存在不同程度的遮挡，无法完全利用到芯片的全部发光面积，内部量子效率低下。同时，由于大量的光被反射回芯片内，造成芯片内热量积聚，也加快了芯片的衰减速度，降低芯片的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种出光效率高，热积聚少，使用寿命高的LED芯片。

本发明解决其技术问题所采用的技术手段是：

一种无衬底LED芯片的电极结构，包括N型半导体层，层叠于N型半导体层上的发光层和层叠于发光层上的P型半导体层，N型半导体层和P型半导体层两侧的面为芯片的出光面，位于出光面侧边的其余面为芯片的侧面，与N型半导体层电接触的N型电极和与P型半导体层电接触的P型电极，所述N型电极和P型电极至少一个电极设置在所述芯片的侧面上，该设置在芯片侧面的N型电极和/或P型电极与芯片侧面间设置有绝缘层。

本发明的有益效果是：由于本发明将电极设置在芯片的侧面，取消了芯片出光面上的电极，而芯片侧面的出光量大大小于芯片侧面的出光量，相对于双电极芯片来说，在电出光面上不再有电阻挡的基础上，还免于切割芯片的发光层，相当于又增加了芯片的发光面积，或者说在相同的亮度要求下，可以将芯片切割的更小，在相同面积的外延片上可以切割出更多芯片，提高了芯片的产能；同时，由于芯片的出光量增加，还可减少芯片内的热量积聚，延缓芯片衰减，提高芯片寿命。

作为本发明的一种改进，还可以N型电极和P型电极都设置在所述芯片的侧面。

作为本发明的一种改进，还可以设置所述N型电极和P型电极位于芯片的同一侧面上，使得芯片可以采用倒装焊的方式封装，免于打电极线。

作为本发明的一种改进，还可以设置所述N型电极和P型电极分别位于芯片相对的两侧面上，从而可以让电流更均匀地分布到发光层上。

作为本发明的一种改进，还可仅P型电极或N电极之一设置在所述芯片的侧面上，另一电极设置在相应的半导体层上。

作为本发明的一种改进，所述设置在芯片侧面的电极上还设置有围绕芯片的其他侧面，并与其他侧面相应的半导体层电接触的导电层。从而可以让电流更均匀地分布到发光层上。

作为本发明的一种改进，所述P型半导体层和/或N型半导体层上还设置有电流扩散层，从而可以让电流更均匀地分布到发光层上。

作为本发明的一种改进，还可以在所述N型半导体层或P型半导体层上设置有光反射层，从而增加芯片出光的方向性。

附图说明

图1为本发明电极在芯片同一侧面的结构示意图；

图2为本发明电极在芯片不同侧面的结构示意图；

图3为本发明电极上设置导电层的结构示意图；

图4为具有导电衬底的芯片上制作侧电极的结构示意图；

图5为无衬底芯片上制作侧电极的结构示意图；

图6为无衬底芯片仅一个电极设置在侧面的结构示意图。

具体实施方式