专利名称：一种电流均匀分布的led晶片的制作方法
技术领域：
一种电流均匀分布的LED晶片
技术领域：
本实用新型涉及一种LED晶片，尤其是涉及一种电流均勻分布的LED晶片。背景技术：
发光二极管是对位于P-N结处的有源层注入电流，通过电子和空穴的辐射复合发光。发射光的波长由有源区材料的禁带宽度来决定的。在传播方面，其主要特性之一是半导体发光二极管发光属于自发辐射发光，发出的光向空间各个方向传播的几率是相等的。 其主要特性之二是半导体材料的折射率比较大，所发出的光都是由光密介质(如GaN)出射进入光疏介质(空气)，这样必然存在光的全反射现象，限制了光的输出。如GaN材料对于蓝光波段(450-480nm)，折射率为η = 2.5。目前普遍采用的GaN基发光二极管，其六个面的出射角，据此可以算出，光的全反射角为23. 6度，出光效率大约为4%。特别是对于功率型LED，晶片尺寸由原来的0. 3 X 0. 3mm扩大到1 X Imm,甚至向更大尺寸发展，从而使得出光效率更低。目前普遍使用的功率型晶片结构，主要为插指型结构，如图5所示。由于其电极呈交错结构，如果制作时稍有偏差，使其交错结构不够均勻就会导致电流扩散不充分，造成发光不均勻，而且出光面积小，存在全反射角限制，出光效率低。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种电流均勻分布的LED晶片，该结构具有散热均勻、出光效率高、使用寿命长的优点。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种电流均勻分布的 LED晶片，包括N型半导体层，形成于N型半导体层上的发光层；形成于发光层上的P型半导体层；所述P型半导体层表面设置有与N型半导体层连通的沟槽；形成于所述沟槽的负电极以及形成于P型半导体层的正电极；其特征在于所述沟槽为一对称的“E”形沟槽，所述对称的“E”形沟槽布满所述N型半导体层上，所述负电极设置在所述对称的“E”形沟槽上对应形成对称的“E”形负电极，所述正电极环绕在所述对称的“E”形负电极的周围。本实用新型与现有技术相比的有益效果是由于将本实用新型的沟槽设置成一对称的“E”型沟槽，所述对称的“E”型沟槽布满N型半导体层上，负电极形成于对称的“E”形沟槽上并对应形成对称的“E”形负电极，正电极环绕在对称的‘ ”形负电极的周围设置。这样设置可以使LED晶片的电流扩散均勻，大大提高LED晶片出光效率，延长LED晶片的使用寿命ο优选地，所述正电极形成的图形线条至负电极形成的图形线条间隔距离相等。这样设置可以使LED晶片的正电极与负电极的电流扩散更均勻，提高LED晶片的出光效率，同时也使LED晶片的散热效率更好，大大延长LED晶片的使用寿命。优选地，在所述N型半导体层的底部还设置有一层衬底，这种结构可以提高LED晶片的散热效率，延长LED晶片的使用寿命。优选地，所述衬底与N型半导体层之间还设置有一层缓冲层，这种结构可以使N型半导体层与衬底之间结合性更紧凑，减少两者之间的晶格失配程度，使N型半导体层生长质量更好。优选地，在所述P型半导体层的表面形成有一层透明导电层，所述正电极设置在透明导电层上，这种结构可以减少光损耗，电流扩散在整个LED晶片表面，使电流扩散分布均勻，大大提高LED晶片的出光效率。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的第一种实施例的剖面结构示意图。图2为本实用新型的第二种实施例的剖面结构示意图。图3为图1所示本实用新型第一种实施例的平面示意图。图4为图2所示本实用新型第一种实施例的平面示意图。图5为现有发光二极管晶片的插指型电极结构示意图。标记说明1、衬底；2、N型层；21、沟槽；3、发光层；4、P型层；6、透明导电层；7、正电极；71、正电极焊线区；8、负电极；81、负电极焊线区；9、缓冲层；10、LED晶片。
具体实施方式参照附图1、2、3、4所示，本实用新型包括N型半导体层2，形成于N型半导体层2 上的发光层3 ；形成于发光层3上的P型半导体层4 ；P型半导体层4表面设置有与N型半导体层2连通的对称的“E”形沟槽21 ；形成于所述对称的“E”形沟槽21的负电极8以及形成于P型半导体层4的正电极7 ；对称的“E”形沟槽21布满N型半导体层2上，负电极 8设置在对称的“E”形沟槽21上对应形成对称的“E”形负电极8，正电极7环绕在对称的 “E”形负电极8的周围，通过图形曝光工艺，在正电极7上局部蒸镀一层金属形成正电极焊线区71，在负电极8上局部蒸镀一层金属形成负电极焊线区81 ；所述负电极焊线区81分别设置在所述对称“E”形负电极8的中部线的端部，两个负电极焊线区81对称设置在所述 N型半导体层2上。所述正电极焊线区71设置在对称‘ ”型负电极8的顶部、正电极7的交叉处，所述正电极焊线区71并排设置有两个，两个并排设置的正电极焊线区71与对称设置的两个负电极焊线区81呈等腰三角形状固定在所述LED晶片10上。这样设置可以使电极之间的电流扩散均勻，提高LED晶片10的出光效率，减少光能转化为热能，延长LED晶片 10的使用寿命。上述对称的“E”形沟槽21既切断了 LED晶片10内部光线全反射路径，部分光线可以从对称的“E”形沟槽21中发出，不至于使光在LED晶片10内部被吸收转化为热量，扩大了晶片的散热面积，提高LED晶片10的使用寿命。所述正电极7形成的图形线条至负电极8形成的图形线条间隔距离相等。这样设置可以使LED晶片10的正电极与负电极的电流扩散更均勻，提高LED晶片10的出光效率，同时也使LED晶片10的散热效率更好，大大延长LED晶片10的使用寿命。在所述N型半导体层2的底部还设置有一层衬底1， 所述衬底1与N型半导体层2之间还设置有一层缓冲层9，这种结构可以使N型半导体层 2与衬底1之间结合性更紧凑，减少两者之间的晶格失配程度，使N型半导体层生长质量更好，同时也可以提高LED晶片10的散热效率，延长LED晶片10的使用寿命，上述衬底1可以是蓝宝石衬底或者碳化硅衬底。在所述P型半导体层4的表面形成有一层透明导电层6，所述正电极7设置在透明导电层6上，这种结构可以减少光损耗，电流扩散在整个LED晶片表面，使电流扩散分布均勻，大大提高LED晶片的出光效率。由于将本实用新型的沟槽设置成一对称的“E”型沟槽21，所述对称的“E”型沟槽 21布满N型半导体层2上，负电极8形成于对称的“E”形沟槽21上并对应形成对称的“E” 形负电极8，正电极7环绕在对称的‘ ”形负电极8的周围设置。这样设置可以使LED晶片10的电流扩散均勻，大大提高LED晶片10出光效率，延长LED晶片10的使用寿命，电流更容易扩散到LED晶片10的各个边缘角落，扩散更加均勻，若电流传输的不均勻会使正向电压偏高，同时很容易造成局部击穿而使器件失效，本实用新型结构既可以降低电压，提高出光效率又增加了 LED晶片10的寿命。电极形状不同将引起的电流分布差异也更加敏感。 电流分布不均勻会使得局部电流过大而导致局部漏电，对器件寿命构成隐患。以上所述均以方便说明本实用新型，在不脱离本实用新型创作的精神范畴内，熟悉此技术的本领域的技术人员所做的各种简单的变相与修饰仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电流均勻分布的LED晶片，包括N型半导体层，形成于N型半导体层上的发光层，形成于发光层上的P型半导体层，所述P型半导体层表面设置有与N型半导体层连通的沟槽，形成于所述沟槽的负电极以及形成于P型半导体层的正电极，其特征在于所述沟槽为一对称的“E”形沟槽，所述对称的“E”形沟槽布满所述N型半导体层上，所述负电极设置在所述对称的“E”形沟槽上对应形成对称的“E”形负电极，所述正电极环绕在所述对称的 “E”形负电极的周围。
2.根据权利要求1所述电流均勻分布的LED晶片，其特征在于所述正电极形成的图形线条至负电极形成的图形线条间隔距离相等。
3.根据权利要求1或2所述电流均勻分布的LED晶片，其特征在于在所述N型半导体层的底部还设置有一层衬底。
4.根据权利要求3所述电流均勻分布的LED晶片，其特征在于所述衬底与N型半导体层之间还设置有一层缓冲层。
5.根据权利要求4所述电流均勻分布的LED晶片，其特征在于在所述P型半导体层的表面形成有一层透明导电层，所述正电极设置在所述透明导电层上。
专利摘要本实用新型公开了一种电流均匀分布的LED晶片，包括N型半导体层，形成于N型半导体层上的发光层；形成于发光层上的P型半导体层，所述P型半导体层表面设置有与N型半导体层连通的沟槽，形成于所述沟槽的负电极以及形成于P型半导体层的正电极，其特征在于，所述沟槽为一对称的“E”形沟槽，所述对称的“E”形沟槽布满所述N型半导体层上，所述负电极设置在所述对称的“E”形沟槽上对应形成对称的“E”形负电极，所述正电极环绕在所述对称的“E”形负电极的周围。本实用新型具有散热均匀、出光效率高、使用寿命长等优点。
文档编号H01L33/38GK201985157SQ20112003638
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者叶国光, 孔利平, 杨小东, 梁伏波, 樊邦扬 申请人:广东银雨芯片半导体有限公司