[发明专利]一种高可靠度的LED芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高可靠度的LED芯片，其包括：衬底；设于所述衬底上的外延层，所述外延层包括第一半导体层、发光层和第二半导体层；设于所述第一半导体层上的第一电极；设于所述第二半导体层上的第二电极；和设于第二半导体层上的至少一根第一电流扩展线，所述第一电流扩展线与所述第二电极电连接；其中，所述第一电流扩展线通过多个设于所述外延层并贯穿至第一半导体的第一孔洞与所述第一半导体层形成电连接。本发明中的第一电流扩展线通过孔洞与第一半导体层连接，其可大幅度提升电流扩展均匀性，防止局部电流集中，导致局部过热，烧毁芯片，提升了LED芯片的可靠度。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种高可靠度的LED芯片及其制备方法。

背景技术

发光二极管，英文单词的缩写LED，主要含义：LED＝Light Emitting Diode，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,作为照明器件,相对传统照明器件,发光二极管有相当大优势——寿命长、光效高、无辐射、低功耗、绿色环保。目前LED主要用于显示屏、指示灯、背光源等领域。

目前，LED已被广泛的应用在照明领域，随着应用领域的扩大，对于LED产品特性的要求也日益提升；如何实现长寿命、高可靠度、高光效的统一是亟待解决的问题。一种提升LED性能的方式是促进电流的扩展性能，如中国专利CN104377282A公开的LED芯片中，即在P电极和N电极一侧制备了电流扩展条，提升了电流的扩展性，提升了LED芯片可靠性；但由于这种电流扩展条需要整体刻蚀，减少了LED的发光面积，降低了光效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高可靠度的LED芯片，其可靠度高，光效高。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种高可靠度的LED芯片的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高可靠度的LED芯片，其包括：

衬底；

设于所述衬底上的外延层，所述外延层包括第一半导体层、发光层和第二半导体层；

设于所述第一半导体层上的第一电极；

设于所述第二半导体层上的第二电极；和

设于第二半导体层上的至少一根第一电流扩展线，所述第一电流扩展线与所述第一电极电连接；

其中，所述第一电流扩展线通过多个设于所述外延层并贯穿至第一半导体的第一孔洞与所述第一半导体层形成电连接。

作为上述技术方案的改进，所述第一孔洞分布于所述第二电极和第一电极之间，所述第一孔洞的深度由所述第二电极到所述第一电极呈递增变化。

作为上述技术方案的改进，所述第一孔洞的深度为0.6～1.6μm。

作为上述技术方案的改进，相邻第一孔洞之间的间距相等或不相等。

作为上述技术方案的改进，所述第一电流扩展线通过7个间距相等的第一孔洞与所述第一半导体层形成电连接；由第二电极到第一电极分布的各第一孔洞的深度依次为0.8±0.05μm，0.9±0.05μm，1±0.05μm，1.1±0.05μm，1.2±0.05μm，1.3±0.05μm，1.4±0.05μm。

作为上述技术方案的改进，所述外延层包括依次设于所述衬底上的外延缓冲层、u-GaN层、N-GaN层、N-GaN接触层、发光层和P-GaN层；

其中，所述N-GaN接触层中Si的掺杂浓度大于N-GaN层中Si的掺杂浓度。

作为上述技术方案的改进，还包括：电流扩展层和绝缘保护层；所述电流扩展层设于所述第二半导体层上；所述绝缘保护层设于所述第一半导体层、第二半导体层和第一孔洞。