[发明专利]一种发光二极管的芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管的芯片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是利用半导体的PN结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED是一种绿色环保的照明光源，光谱中没有紫外线和红外线，发出的光中既没有热量，也没有有害辐射，而且废弃物可回收。此外，LED还具有低电压、低功耗、体积小、重量轻等优点，可以做成点、线、面等各种形式的产品，同时控制极为方便，通过调整电流即可随意调节光强，利用时序控制电路更能达到丰富多彩的动态变化效果。LED目前已广泛应用于交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、户外全彩显示屏等领域。

现有LED包括蓝宝石衬底，以及依次层叠在蓝宝石衬底上的N型层、多量子阱层、P型层、电流阻挡层和透明导电层，透明导电层上设置有P型电极，LED上设有从透明导电层延伸至N型层的凹槽，凹槽内的N型层上设置有N型电极，透明导电层、凹槽的侧壁和凹槽内的N型层上均设置有钝化层。其中，P型电极包括圆柱体和至少一个自圆柱体向外延伸的条形体，圆柱体和条形体均包括依次层叠的欧姆接触层、反光层和焊料层，反光层的材料一般采用具有高反射率的铝，以减小电极对光线的吸收，提高LED的发光亮度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

铝在使用时存在电迁移的问题，而条形体的宽度很小(目前已减小至4微米左右)，条形体在长时间使用后很容易出现断裂，造成LED的可靠性较低，影响LED的产业化推广。

发明内容

为了解决现有技术电极在长时间使用容易断裂、造成LED的可靠性较低的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管的芯片及其制备方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的芯片，所述芯片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的氮化镓缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层、电流阻挡层和透明导电层，所述芯片上设有从所述透明导电层延伸至所述N型氮化镓层的凹槽；所述芯片还包括N型电极、P型电极和钝化层，所述N型电极设置在所述凹槽内的所述N型氮化镓层上，所述钝化层设置在所述透明导电层、所述凹槽的侧壁和所述凹槽内的所述N型氮化镓层上；所述P型电极包括底面设置在所述P型氮化镓层和透明导电层上的圆柱体和至少一个底面设置在所述透明导电层上的条形体，所述条形体由所述圆柱体的侧面向外延伸，所述圆柱体和所述条形体均包括依次层叠的欧姆接触层、反光层和焊料层，所述反光层的材料采用铝硅铜合金，所述铝硅铜合金中硅的质量分数为1％～2％，所述铝硅铜合金中铜的质量分数为0.5％～1％。

可选地，所述焊料层包括依次层叠的至少两个子层，所述至少两个子层中距离所述反光层最远的所述子层的材料采用铝硅铜合金。

优选地，所述至少两个子层中距离所述反光层最远的所述子层的厚度为10000～20000埃。

可选地，所述反光层的厚度为500～3000埃。

另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的芯片的制备方法，所述制备方法包括：

在衬底上依次生长氮化镓缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层；

开设从所述P型氮化镓层延伸至所述N型氮化镓层的凹槽；

在所述P型氮化镓层上形成电流阻挡层和透明导电层；

在所述P型氮化镓层和所述透明导电层上设置P型电极，在所述凹槽内的所述N型氮化镓层上设置N型电极，所述P型电极包括底面设置在所述P型氮化镓层和透明导电层上的圆柱体和至少一个底面设置在所述透明导电层上的条形体，所述条形体由所述圆柱体的侧面向外延伸；

在所述透明导电层、所述凹槽的侧壁、所述凹槽内的所述N型氮化镓层上形成钝化层；

所述在所述P型氮化镓层和所述透明导电层上设置P型电极，在所述凹槽内的所述N型氮化镓层上设置N型电极，包括：

依次形成欧姆接触层、反光层和焊料层，所述反光层的材料采用铝硅铜合金，所述铝硅铜合金中硅的质量分数为1％～2％，所述铝硅铜合金中铜的质量分数为0.5％～1％。

可选地，所述依次形成欧姆接触层、反光层和焊料层，包括：

依次采用溅射技术形成欧姆接触层、反光层和焊料层。

优选地，所述依次采用溅射技术形成欧姆接触层、反光层和焊料层，包括：

将未形成所述P型电极和所述N型电极的芯片放置在磁控溅射设备内的腔体中，所述芯片与靶材的距离为3～10cm；