[发明专利]一种半导体发光元件及其制备方法、LED芯片

说明书

本发明涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种半导体发光元件及其制备方法、LED芯片。半导体发光元件包括图形化衬底，N型半导体层、发光层和P型半导体层；P型半导体层、发光层和部分N型半导体层的侧壁组成了第一侧壁；除第一侧壁以外的N型半导体层的侧壁为第二侧壁；第二侧壁与所述图形化衬底之间裸露出图形化结构的台阶面为第一台阶面；图形化衬底的侧壁为第三侧壁。通过设置多层侧壁结构，能够提高半导体发光元件的出光效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种半导体发光元件及其制备方法、LED芯片。

背景技术

随着半导体技术的更新迭代，节能环保、高寿命、高效率的半导体发光元件(LED)得到了广泛应用。半导体发光元件具有体积小、亮度高，能耗低等优点，被广泛应用于照明、显示以及车载等领域。

虽然半导体发光元件的制造技术已经相当成熟，但是在元件的应用过程中，仍然存在较多的问题，其中最主要的问题之一就是元件的表面和侧壁的出光问题。

在现有技术中，元件侧壁与元件的出光表面一般为垂直的直角，这种单一的侧壁结构会导致元件内部反射到侧壁的光路一大部分全反射回元件内部，使得元件的发光效果大打折扣。

并且，现有技术中的半导体发光元件的侧壁结构往往存在一些弊端。例如，基板表面往往会有呈凹陷形状的沟槽，这容易导致杂质残留在沟槽中，吸光吸热，从而影响出光效果。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种半导体发光元件，通过设置多层侧壁结构，可以增加侧壁出光，能够提高半导体发光元件的出光效率。

本发明的第二目的在于提供所述的半导体发光元件的制备方法，该方法能够增大元件的出光效率。

本发明的第三目的在于提供一种LED芯片。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种包括图形化衬底，以及在所述图形化衬底上依次层叠设置的N型半导体层、发光层和P型半导体层；

所述图形化衬底的表面设置有图形化结构；

所述P型半导体层、所述发光层和所述N型半导体层形成了侧壁结构；

其中，所述P型半导体层、所述发光层和部分所述N型半导体层的侧壁组成了第一侧壁；

除所述第一侧壁以外的所述N型半导体层的侧壁为第二侧壁；

所述第二侧壁与所述图形化衬底之间裸露出所述图形化结构的台阶面为第一台阶面；

所述图形化衬底的侧壁为第三侧壁。

优选地，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的夹角为10°～180°。

优选地，所述第二侧壁与所述第一台阶面之间的夹角为20°～70°或110°～160°。

优选地，所述第一台阶面的宽度不大于所述半导体发光元件整体宽度的50％。

优选地，所述第一侧壁与所述第二侧壁的连接处，在所述N型半导体层上形成第二台阶面；

优选地，所述第二台阶面的宽度为0.01～10μm；

优选地，所述第一侧壁与所述第二台阶面之间的夹角为10°～170°。

优选地，所述第二侧壁为平面或非平面；

优选地，当所述第二侧壁为非平面时，所述第二侧壁包括第一支壁和第二支壁，所述第一支壁与所述第二台阶面相连接，所述第二支壁与所述图形化衬底相连接；