[发明专利]一种集成电阻的发光二极管芯片

摘要

本发明涉及一种集成电阻的发光二极管芯片，包括左侧半导体电阻和右侧半导体电阻，在左侧半导体电阻和右侧半导体电阻之间串联有多个发光二极管，相邻两个发光二极管通过N型层电极与P型金属欧姆接触层电极连接实现串联；所述左侧半导体电阻和所述右侧半导体电阻分别都设有两个接触电极，左侧半导体电阻或右侧半导体电阻的一个接触电极与电源的正极或负极连接，另外一个接触电极与相邻发光二极管的N型层或P型金属欧姆接触层连接。本发明方法可以将发光二极管芯片制作成多个发光二极管以及半导体电阻，因而不再需要与专门的整流电路和外加电阻配合使用，大大降低了照明灯具生产成本以及电路连接的复杂性。

主权项

一种集成电阻的发光二极管芯片，包括左侧半导体电阻（R1）和右侧半导体电阻（R2），在所述左侧半导体电阻（R1）和所述右侧半导体电阻（R2）之间串联有多个发光二极管（L1、L2、L3），所述左侧半导体电阻（R1）、所述右侧半导体电阻（R2）以及所述多个发光二极管除了共用一衬底（1）层外分别由独立的缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、有源区结构（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）、P型欧姆接触层（8）以及P型金属欧姆接触层（9）由下至上组合而成；相邻两个发光二极管通过N型层（3）电极与P型金属欧姆接触层（9）电极连接实现串联；所述左侧半导体电阻（R1）和所述右侧半导体电阻（R2）分别都设有两个接触电极，所述左侧半导体电阻（R1）或所述右侧半导体电阻（R2）的一个接触电极与电源的正极或负极连接，另外一个接触电极与相邻发光二极管的N型层（3）或P型金属欧姆接触层（9）连接；所述左侧半导体电阻（R1）、所述右侧半导体电阻（R2）以及多个发光二极管的外表都包裹一层绝缘介质膜（13），但多个发光二极管的N型层（3）电极、多个发光二极管的P型金属欧姆接触层（9）电极以及所述左侧半导体电阻（R1）和所述右侧半导体电阻（R2）的各自两个接触电极上方的绝缘介质膜（13）都去除；所述左侧半导体电阻（R1）的P型金属欧姆接触层（9）被P型金属欧姆接触层第一隔离缺口（17）分离成两个接触电极；所述右侧半导体电阻（R2）P型金属欧姆接触层（9）被P型金属欧姆接触层第二隔离缺口（18）分离成两个接触电极；所述发光二极管为三个：第一发光二极管（L1）、第二发光二极管（L2）和第三发光二极管（L3）；其中，第一发光二极管（L1）的P型金属欧姆接触层（9）电极通过PP结电极连接金属层（162）与左侧半导体电阻（R1）的右侧接触电极连接，第一发光二极管（L1）的N型层（3）电极通过第一PN结电极连接金属层（163）与第二发光二极管（L2）的P型金属欧姆接触层（9）电极连接；第二发光二极管（L2）的N型层（3）电极通过第二PN结电极连接金属层（164）与第三发光二极管（L3）的P型金属欧姆接触层（9）电极连接；第三发光二极管（L3）的N型层（3）电极通过第三PN结电极连接金属层（165）与右侧半导体电阻（R2）的左侧接触电极连接，发光二极管芯片从下至上依次为衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、有源区层（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）以及P型欧姆接触层（8）；在P型欧姆接触层（8）表面上方形成P型金属欧姆接触层（9），在P型金属欧姆接触层（9）表面上方形成第一光刻胶层（10），去除部分第一光刻胶层（10），保留的多块第一光刻胶层（10）用于制作半导体电阻形成区或发光二极管形成区，将暴露的P型材料、有源区以及部分N型材料进行去除，去除剩下所有的第一光刻胶层（10）；发光二极管芯片表面上方形成第二光刻胶层（11），将半导体电阻形成区独立单元上方的第二光刻胶层（11）进行部分去除，形成缺口，对缺口下方的P型金属欧姆接触层（9）进行完整去除，形成P型金属欧姆接触层第一隔离缺口（17）和P型金属欧姆接触层第二隔离缺口（18），去除所有剩余的第二光刻胶层（11）；发光二极管芯片表面上方形成第三光刻胶层（12），去除部分第三光刻胶层（12），保留半导体电阻形成区最上方的第三光刻胶层（12），保留多个发光二极管芯片形成区最上方和右侧的第三光刻胶层（12），但发光二极管芯片形成区右侧的第三光刻胶层（12）与另外一个的发光二极管芯片形成区或第二半导体电阻形成区存在刻蚀缺口（121），将未覆盖第三光刻胶层（12）的暴露部分进行刻蚀去除所有缓冲层（2）和N型层（3），去除所有剩余的第三光刻胶层（12）；发光二极管芯片表面上方形成绝缘介质膜（13），在绝缘介质膜（13）表面上方形成第四光刻胶层（14），去除部分第四光刻胶层（14）在两个半导体电阻的电极形成区和多个发光二级管的电极形成区上形成的多个缺口，将多个缺口下方的绝缘介质膜（13）去除，去除剩余所有的第四光刻胶层（14）；发光二极管芯片表面上方形成第五光刻胶层（15），去除部分第五光刻胶层（15），仅仅保留任何一个发光二级管P电极至N电极之间绝缘介质膜（13）上方的第五光刻胶层（15）、P型金属欧姆接触层第一隔离缺口17和P型金属欧姆接触层第二隔离缺口（18）中绝缘介质膜（13）上方的第五光刻胶层（15）、第一半导体电阻R1最左侧绝缘介质膜（13）上方的第五光刻胶以及第二半导体电阻R2最右侧绝缘介质膜（13）上方的第五光刻胶，发光二极管芯片表面上方形成金属合金层（16），去除第五光刻胶层（15）及其上方的金属合金层（16）后，剩下的金属合金层（16）包括输入电极金属层（160）、输出电极金属层（161）、PP结电极连接金属层（162）以及多个PN结电极连接金属层（163、164、165）；所述绝缘介质膜（13）的厚度在150nm‑450nm之间；所述衬底（1）的材质为蓝宝石、碳化硅或GaN。