[发明专利]一种LED芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种LED芯片，其特征在于，所述LED芯片包括：

衬底；

设置在所述衬底上的外延结构；其中，所述外延结构分为多个LED原胞；所述外延结构的四周侧壁具有预设形状的侧壁沟槽，所述侧壁沟槽用于降低光线在所述LED原胞内的全发射；相邻两个所述LED原胞之间具有预设形状的原胞沟槽，通过所述原胞沟槽的底部露出所述衬底，所述原胞沟槽降低光线在所述LED原胞内的全反射以及漏电流；

设置在所述原胞沟槽内的绝缘层；

覆盖所述绝缘层的连接电极，所述连接电极用于电连接相邻的两个所述LED原胞；

所述原胞沟槽中间部分的宽度在第一方向上逐渐增大；所述原胞沟槽两端部分的宽度在所述第一方向上逐渐减小；所述中间部分内形成所述绝缘层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延结构。

2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述侧壁沟槽的宽度在第一方向上逐渐减小；

其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延结构。

3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述外延结构分为3个LED原胞；3个LED原胞在第二方向上依次排布，所述第二方向平行于所述衬底。

4.根据权利要求1-3任一项所述的LED芯片，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底、或硅衬底、或碳化硅衬底。

5.一种LED芯片的制作方法，用于制作如权利要求1-4任一项所述的LED芯片，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成外延结构，其中，所述外延结构分为多个LED原胞；所述外延结构的四周侧壁具有预设形状的侧壁沟槽，所述侧壁沟槽用于降低光线在所述LED原胞内的全发射；相邻两个所述LED原胞之间具有预设形状的原胞沟槽，通过所述原胞沟槽的底部露出所述衬底，所述原胞沟槽降低光线在所述LED原胞内的全反射以及漏电流；

在所述原胞沟槽的中间部分内形成绝缘层；

在所述绝缘层表面形成连接电极，所述连接电极用于电连接相邻的两个所述LED原胞；

所述原胞沟槽中间部分的宽度在第一方向上逐渐增大；所述原胞沟槽两端部分的宽度在所述第一方向上逐渐减小；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延结构。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成外延结构包括：

在所述衬底表面形成预设图案结构的刻蚀缓冲层，所述刻蚀缓冲层将所述衬底的表面分为多个与所述LED原胞一一对应的原胞区；相邻两个所述原胞区之间的刻蚀缓冲层的中间部分具有断口；

在所述衬底设置有所述刻蚀缓冲层的表面形成外延结构，所述外延结构覆盖所述表面以及所述刻蚀缓冲层；所述外延结构包括依次形成的N型半导体层、量子阱发光层以及P型半导体层；

第一次刻蚀所述外延结构，使得每个所述LED原胞均露出部分N型半导体层；

第二次刻蚀所述外延结构，在相邻两个所述LED原胞之间形成开口，露出底部的所述衬底，所述开口的最大宽度小于相邻两个所述LED原胞之间的所述刻蚀缓冲层的最小宽度；

去除所述刻蚀缓冲层，形成所述原胞沟槽以及所述侧壁沟槽。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，还包括：

在所述原胞沟槽的中间部分形成绝缘层同时，在所述LED原胞的P型半导体层表面形成电流阻挡层；其中，所述电流阻挡层覆盖所述LED原胞的部分P型半导体层；

形成覆盖所述P型半导体层以及所述电流阻挡层的透明电极，不同所述LED原胞对应的透明电极相互隔离；

在所述绝缘层上形成连接电极的同时，在所述透明电极上形成P电极，在露出的所述N型半导体层上形成N电极。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述刻蚀缓冲层为二氧化硅、或氮化硅。

9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述刻蚀缓冲层的垂直于延伸方向的切面为梯形，且该梯形朝向所述衬底的底边大于背离衬底的底边，其侧边的角度范围是20°-70°，包括端点值。