[实用新型]一种LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体二极管领域，具体地说，本实用新型涉及一种LED芯片。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，简称LED)是一种将电能转化为光能的半导体电子器件。当电流流过时，电子与空穴在其内复合而发出单色光。LED作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性等优点，正在被迅速广泛地得到应用。如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、户外全彩显示屏等。尤其是在照明领域，大功率芯片是未来LED发展的趋势。

LED芯片，也称为LED发光芯片，是一种固态的半导体器件，LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

LED芯片，是LED灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的

目前大多数LED采用的结构从下至上依次为，蓝宝石衬底、n-GaN、量子阱发光区、p-GaN、透明导电层、P电极和N电极，其中P电极位于透明导电层(TCL)上，N电极形成于通过ICP刻蚀露出的n-GaN上。

目前常规的LED芯片刻蚀台面的制作方法如下：

1、MESA光刻；

2、烘箱坚膜：温度140℃/15分钟；

3、进行ICP刻蚀(感应耦合等离子体刻蚀)。

在现有的LED芯片，如图1所示，从量子阱发光区发出的部分光子在半导体与外部界面上发生全反射而回到半导体内部，被半导体吸收而无法出射。如何减少光线在界面上发生全反射，进而提高光取出效率是LED行业研究的热点问题。

实用新型内容

实用新型涉及一种LED芯片，以解决现有LED芯片中发光区发出的部分光子在芯片与外部界面上发生全反射而回到芯片内部，被芯片吸收而无法出射的问题。

本实用新型提供了一种LED芯片包括：衬底、n型GaN层、P型GaN层、P型电极和N型电极，其中，所述n型GaN层，设置在衬底上，所述n型GaN层远离所述衬底的表面设置为台阶面；

所述台阶面包括：n型GaN层顶端平铺的第一表面、竖直的第二表面和底端平铺的第三表面，其中，

所述第二表面设置为锯齿状；

所述P型GaN层，设置在第一表面上；

所述P型电极，设置在P型GaN层远离所述衬底的表面上；

所述N型电极，设置在第三表面上。

进一步地，其中，所述衬底为蓝宝石衬底。

进一步地，其中，所述锯齿的三角形顶角为50°～60°，所述锯齿的三角形边长为1um～1.3um。

进一步地，其中，所述锯齿的三角形顶角为50°。

进一步地，其中，所述锯齿的三角形顶角为60°。

进一步地，其中，所述锯齿的三角形边长为1um。

进一步地，其中，所述锯齿的三角形边长为1.3um。

相对于现有技术中的LED芯片，本实用新型的优势在于：

本实用新型采用了采用的LED芯片刻蚀台面线条呈锯齿状，使得从LED内部发光区发出的光在锯齿状的界面多次散射，改变了全反射的出射角，增加了光出射的几率，从而能提高了LED的发光效率。本方案LED芯片的亮度比传统方法提高了3％。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中LED芯片刻蚀后台阶面的剖面示意图；

图2为本实用新型所述的LED芯片的结构示意图；

图3为本实用新型中LED芯片刻蚀后台阶面的剖面图。

具体实施方式