[发明专利]大张角发光二极管芯片及其制造方法

说明书

本公开提供了一种大张角发光二极管芯片及其制造方法，属于半导体技术领域。该大张角发光二极管芯片的绝缘层包括依次层叠的钝化层和分布式布拉格反射层，所述钝化层为氧化硅层，所述分布式布拉格反射层包括交替层叠的氧化硅层和氧化钛层；所述钝化层的与所述分布式布拉格反射层接触的一面上具有多个凹槽，每个所述凹槽的底面均为斜面，且所述斜面的倾斜角度为α，20°≤α≤40°。该大张角发光二极管芯片可以提高侧向光的比例，增大LED芯片的张角并获得良好的光形。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种大张角发光二极管芯片及其制造方法。

背景技术

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种能发光的半导体器件。通过采用不同的半导体材料和结构，LED能够覆盖从紫外到红外的全色范围，已经被广泛地应用在显示、装饰、通讯等经济生活中。

芯片是LED的核心器件，相关技术中，LED芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极、P型电极、绝缘层和保护层；N型半导体层、有源层和P型半导体层依次层叠在衬底的第一表面上；P型半导体层上设有延伸至N型半导体层的凹槽，N型电极设置在凹槽内的N型半导体层上，P型电极设置在P型半导体层上；绝缘层铺设在凹槽内和N型电极上，以及P型半导体层和P型电极上，保护层铺设在绝缘层上。其中，绝缘层包括依次层叠的钝化层和分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflection，DBR)层。N型半导体层提供的电子和P型半导体层提供的空穴在有源层进行辐射复合发光。有源层发出的部分光会从P型半导体层射出，DBR层可以将该部分光反射回有源层，以使得该部分光线最终从衬底方向射出，从而可以提高LED的出光效率。

然而，现有的LED芯片结构存在轴向光较强的问题，即LED芯片在垂直方向上的发光强度较强，而在远离垂直方向时，发光强度明显下降，LED侧面的发光偏弱，导致显示屏可视角度变得有限。

发明内容

本公开实施例提供了一种大张角发光二极管芯片及其制造方法，可以提高侧向光的比例，增大LED芯片的张角并获得良好的光形。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种大张角发光二极管芯片，所述大张角发光二极管芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极、P型电极、绝缘层和保护层；所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体层依次层叠在所述衬底的第一表面上；所述P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的凹槽，所述N型电极设置在凹槽内的所述N型半导体层上，所述P型电极设置在所述P型半导体层上；所述绝缘层铺设在所述凹槽内和所述N型电极上，以及所述P型半导体层和所述P型电极上，所述保护层铺设在所述绝缘层上，

所述绝缘层包括依次层叠的钝化层和分布式布拉格反射层，所述钝化层为氧化硅层，所述分布式布拉格反射层包括交替层叠的氧化硅层和氧化钛层；所述钝化层的与所述分布式布拉格反射层接触的一面上具有多个光线反射槽，每个所述光线反射槽的槽底均为斜面，且所述斜面的倾斜角度为α，20°≤α≤40°，所述分布式布拉格反射层位于所述钝化层的表面和所述多个光线反射槽内。

可选地，从所述钝化层的中部至所述钝化层的边缘，所述斜面的倾斜角度逐渐减小。

可选地，所述多个光线反射槽的底面的倾斜角度分别为α1、α2和α3，α1＝20°，α2＝30°，α3＝40°。

可选地，所述多个光线反射槽之间间隔布置，相邻两个所述光线反射槽之间的最小间隔为2～3um。

可选地，每个所述光线反射槽在所述钝化层上的正投影均为圆形或者椭圆形。

可选地，每个所述光线反射槽的长度均为2～3um，宽度为1～2um。

可选地，每个所述光线反射槽的深度均为0.5～2.5um。

另一方面，提供了一种大张角发光二极管芯片的制造方法，所述制造方法包括：