[发明专利]红光发光二极管芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种红光发光二极管芯片，其特征在于，所述红光发光二极管芯片包括透明基板(10)、P型半导体层(21)、有源层(22)、N型半导体层(23)、P型电极(31)、N型电极(32)和电流扩展层(40)；所述P型半导体层(21)、所述有源层(22)、所述N型半导体层(23)依次层叠在所述透明基板(10)上；所述N型半导体层(23)上设有延伸至所述P型半导体层(21)的凹槽(110)；所述凹槽(110)内的所述P型半导体层(21)上具有四棱柱状台阶(120)，所述四棱柱状台阶(120)的材料与所述P型半导体层(21)的材料相同；所述四棱柱状台阶(120)的第一侧面与所述凹槽(110)的侧面相贴，所述四棱柱状台阶(120)的第二侧面、第三侧面和第四侧面与所述四棱柱状台阶(120)的底面之间的夹角均为锐角，所述第二侧面和所述第四侧面分别与所述第一侧面相接，所述第三侧面与所述第一侧面相对；所述电流扩展层(40)铺设在所述第二侧面和第四侧面上；所述电流扩展层(40)包括在平行于所述四棱柱状台阶(120)的底面的方向上交替层叠的第一子层(41)和第二子层(42)；所述第一子层(41)和所述第二子层(42)均为掺杂镁的磷化镓层，所述第一子层(41)中镁的掺杂浓度大于所述第二子层(42)中镁的掺杂浓度；所述P型电极(31)设置在所述电流扩展层(40)、所述四棱柱状台阶(120)的顶面、以及所述第三侧面上，所述N型电极(32)设置在所述N型半导体层(23)上。

2.根据权利要求1所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层(40)中的所述第一子层(41)中镁的掺杂浓度沿所述电流扩展层(40)的层叠方向先逐层增大再逐层减小。

3.根据权利要求2所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层(40)中的所述第一子层(41)中镁的掺杂浓度的最小值为所述第二子层(42)中镁的掺杂浓度的10倍。

4.根据权利要求1～3任一项所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述第一子层(41)的厚度大于所述第二子层(42)的厚度。

5.根据权利要求4所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层(40)中的所述第一子层(41)的厚度沿所述电流扩展层(40)的层叠方向先逐层增大再逐层减小。

6.根据权利要求5所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述电流扩展层(40)中的所述第一子层(41)的厚度的最小值为所述第二子层(42)的厚度的2倍。

7.根据权利要求1～3任一项所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述红光发光二极管芯片还包括高掺层(50)，所述高掺层(50)为掺杂碳的磷化镓层，所述高掺层(50)层叠在所述P型电极(31)和所述四棱柱状台阶(120)之间。

8.根据权利要求7所述的红光发光二极管芯片，其特征在于，所述高掺层(50)还层叠在所述P型电极(31)和所述电流扩展层(40)之间。

9.一种红光发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一透明基板，所述透明基板上依次层叠有P型半导体层、有源层和N型半导体层；

在所述N型半导体层上开设延伸至所述P型半导体层的凹槽；

在所述凹槽内的所述P型半导体层上形成四棱柱状台阶，所述四棱柱状台阶的材料与所述P型半导体层的材料相同；所述四棱柱状台阶的第一侧面与所述凹槽的侧面相贴，所述四棱柱状台阶的第二侧面、第三侧面和第四侧面与所述四棱柱状台阶的底面之间的夹角均为锐角，所述第二侧面和所述第四侧面分别与所述第一侧面相接，所述第三侧面与所述第一侧面相对；

在所述第二侧面和所述第四侧面上铺设电流扩展层；所述电流扩展层包括在平行于所述四棱柱状台阶的底面的方向上交替层叠的第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层均为掺杂镁的磷化镓层，所述第一子层中镁的掺杂浓度大于所述第二子层中镁的掺杂浓度；

在所述电流扩展层、所述四棱柱状台阶的顶面、以及所述第三侧面上设置P型电极，在N型半导体层上设置N型电极。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：

在所述电流扩展层、所述四棱柱状台阶的顶面、以及所述第三侧面上设置P型电极之前，在所述四棱柱状台阶的顶面和所述第三侧面上铺设高掺层，所述高掺层为掺杂碳的磷化镓层。