[发明专利]一种具有光导薄膜结构的LED芯片及制作方法

说明书

本发明公开了一种具有光导薄膜结构的LED芯片及制作方法，该制作方法包括：提供衬底；在衬底上形成外延层结构；在外延层结构背离衬底一侧形成GaP层；对GaP层刻蚀，形成未贯穿GaP层的平顶倒锥形凹槽，平顶倒锥形凹槽的开口大小在第一方向上逐渐增大，其中，第一方向垂直于衬底，且由衬底指向外延层结构；在平顶倒锥形凹槽表面依次沉积第一氧化层、第二氧化层和第三氧化层，其中，第一氧化层的折射率＜第二氧化层的折射率＜第三氧化层的折射率；在平顶倒锥形凹槽平顶处设置电极结构。该制作方法使光线更加集中在法线方向，光线具有较好的同路且解决了GaP层与空气之间的全反射问题，进而使LED芯片发出的光更加集中，发光角度小。

技术领域

本发明涉及LED芯片制造技术领域，更具体地说，尤其涉及一种具有光导薄膜结构的LED芯片及制作方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，各种各样的LED芯片已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中，为人们的生活带来了极大的便利。

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有效率高、能耗低、寿命长、无污染、体积小、色彩丰富等诸多优点，被广泛应用在照明、显示和背光等领域。

但是，目前传统的LED芯片制作一般都是在外延层结构制备完成后再制作正背面电极，该正背面电极会吸收LED芯片发光，导致LED芯片出光量减少，并且LED芯片的发光角度较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有光导薄膜结构的LED芯片及制作方法，使LED芯片的光线更加集中在法线方向，光线具有较好的同路且解决了GaP层与空气之间的全反射问题，进而使LED芯片发出的光更加集中，发光角度小。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有光导薄膜结构的LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成外延层结构；

在所述外延层结构背离所述衬底一侧的形成GaP层；

对所述GaP层进行刻蚀，形成未贯穿所述GaP层的平顶倒锥形凹槽，所述平顶倒锥形凹槽的开口大小在第一方向上逐渐增大，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层结构；

在所述平顶倒锥形凹槽的侧面依次沉积第一氧化层、第二氧化层以及第三氧化层，其中，第一氧化层的折射率＜第二氧化层的折射率＜第三氧化层的折射率；

在所述平顶倒锥形凹槽的平顶处设置电极结构。

优选的，在上述制作方法中，所述衬底为GaAs衬底。

优选的，在上述制作方法中，所述外延层结构包括：在所述第一方向上依次设置的布拉格反射镜层、第一型半导体层、MQW多量子阱有源层、第二型半导体层。

优选的，在上述制作方法中，所述第一型半导体层为N型半导体层，所述第二型半导体层为P型半导体层。

优选的，在上述制作方法中，所述在所述平顶倒锥形凹槽的平顶处设置金属电极结构包括：

在所述平顶倒锥形凹槽的平顶处设置电极接触孔；

在所述电极接触孔的上设置金属电极结构，所述电极结构通过所述电极接触孔与所述第二型半导体层欧姆接触。

优选的，在上述制作方法中，所述对所述GaP层进行刻蚀，形成未贯穿所述GaP层的平顶倒锥形凹槽包括：

对所述GaP层进行多次刻蚀，形成平顶倒锥形的台阶凹槽；

对所述台阶凹槽的侧壁进行抛光处理，形成所述平顶倒锥形凹槽。