LED芯片及其制备方法与流程

本发明涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种led芯片及其制备方法。

背景技术：

esd(electro-staticdischarge，静电释放)会对led芯片等电子元器件造成严重的威胁，发生esd最常见的原因是两种不同物质之间发生摩擦，导致电荷在它们的表面上累积并积聚能量，这些积聚的能量以电流浪涌或电压瞬变的方式释放，造成电子元器件的损伤。

实现有效esd保护的最简单的方式就是接地，提供接地的低阻抗电流路径，但电子元器件在转运和使用过程中难免会遭受esd的干扰，如何增强led芯片等电子元器件本身的抗esd能力就显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种led芯片及其制备方法。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种led芯片，包括衬底，所述衬底包括中间区域及边缘区域，所述中间区域由下向上依次包括第一n型gan层、第一mqw有源层及第一p型gan层，所述边缘区域由下向上依次包括第二n型gan层、第二mqw有源层及第二p型gan层，其中，所述第一p型gan层与所述第二n型gan层相连，所述第一n型gan层与所述第二p型gan层相连。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一p型gan层与所述第二n型gan层之间通过第一透明导电薄膜连接，所述第一n型gan层与所述第二p型gan层之间通过第二透明导电薄膜连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一透明导电薄膜及所述第二透明导电薄膜的下方均设有电流阻挡层。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一n型gan层与所述第二n型gan层之间具有间隙，所述间隙延伸至所述衬底。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种led芯片制备方法，包括步骤：

提供一衬底；

在所述衬底的中间区域上生长第一n型gan层，并在所述衬底的边缘区域生长第二n型gan层；

在所述第一n型gan层上生长第一mqw有源层，并在所述第二n型gan层上生长第二mqw有源层；

在所述第一mqw有源层上生长第一p型gan层，并在所述第二mqw有源层上生长第二p型gan层；

连接所述第一p型gan层与所述第二n型gan层；

连接所述第一n型gan层与所述第二p型gan层。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种led芯片制备方法，其特征在于包括步骤：

提供一衬底；

在所述衬底上形成n型gan层；

在所述n型gan层上生长mqw有源层；

在所述mqw有源层上生长p型gan层；

蚀刻所述p型gan层、所述mqw有源层及所述n型gan层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件，所述第一组构件为由下向上分布的第一n型gan层、第一mqw有源层及第一p型gan层，所述第二组构件为由下向上分布的第二n型gan层、第二mqw有源层及第二p型gan层；

连接所述第一p型gan层与所述第二n型gan层；

连接所述第一n型gan层与所述第二p型gan层。

作为本发明一实施方式的进一步改进，“蚀刻所述p型gan层、所述mqw有源层及所述n型gan层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件”具体包括：

于所述衬底的中间区域及边缘区域的交界处蚀刻所述p型gan层、所述mqw有源层及所述n型gan层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件，所述第一组构件位于所述衬底的中间区域，所述第二组构件位于所述衬底的边缘区域。

作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤“连接所述第一p型gan层与所述第二n型gan层；连接所述第一n型gan层与所述第二p型gan层”具体包括：

利用第一透明导电薄膜连接所述第一p型gan层与所述第二n型gan层；

利用第二透明导电薄膜连接所述第一n型gan层与所述第二p型gan层。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一透明导电薄膜及所述第二透明导电薄膜的下方均设有电流阻挡层。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一n型gan层与所述第二n型gan层之间具有间隙，所述间隙延伸至所述衬底。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明一实施方式通过将led芯片表面发光分布较差的边缘部分，独立成微型二极管，微型二极管同原芯片组成反向并联的结构，增强led芯片的抗esd能力，提升led芯片的可靠性。

附图说明

图1是本发明一实施方式的led芯片示意图；

图2是本发明一实施方式的led芯片原理示意图；

图3是本发明一实施方式的led芯片表面示意图；

图4是本发明一实施方式的led芯片制备方法步骤图；

图5是本发明其他实施方式的led芯片制备方法步骤图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1所示，为本发明一实施方式的led芯片的示意图。

led芯片100包括衬底10，衬底10包括中间区域101及边缘区域102。

中间区域101由下向上依次包括第一n型gan层11a、第一mqw有源层12a及第一p型gan层13a。

边缘区域102由下向上依次包括第二n型gan层11b、第二mqw有源层12b及第二p型gan层13b。

其中，第一p型gan层13a与第二n型gan层11b相连，第一n型gan层11a与第二p型gan层13b相连。

这里，通过将led芯片表面发光分布较差的边缘部分，独立成微型二极管(即边缘区域102处的结构)，微型二极管同原芯片(即中间区域101处的结构)组成反向并联的结构，增强led芯片的抗esd能力，提升led芯片的可靠性。

具体的，第一p型gan层13a与第二n型gan层11b之间通过第一透明导电薄膜(ito)14连接，第一n型gan层11a与第二p型gan层13b之间通过第二透明导电薄膜15连接。

第一n型gan层11a与第二n型gan层11b之间具有间隙s，间隙s延伸至衬底10，即衬底10处具有凹口103。

在本实施方式中，结合图2，当正常电流输入led芯片100时，由于发光二极管的单向导通特性，电流仅通过主要发光区域s1(即中间区域101处的结构)，引起正常发光；当有反向esd大电流通过时，电流会从独立出来的微型二极管s2(即边缘区域102处的结构)优先通过，从而避免主要发光区域受到伤害。

在本实施方式中，结合图3，第一透明导电薄膜14及第二透明导电薄膜15的下方均设有电流阻挡层16。

另外，本实施方式的衬底10可为蓝宝石衬底。

本发明还提供一种led芯片制备方法，结合图4及前述led芯片100的说明，led芯片制备方法包括步骤：

提供一衬底10；

在衬底10的中间区域上生长第一n型gan层11a，并在衬底的边缘区域生长第二n型gan层11b；

在第一n型gan层11a上生长第一mqw有源层12a，并在第二n型gan层11b上生长第二mqw有源层12b；

在第一mqw有源层12a上生长第一p型gan层13a，并在第二mqw有源层12b上生长第二p型gan层13b；

连接第一p型gan层13a与第二n型gan层11b；

连接第一n型gan层11a与第二p型gan层13b。

可以理解的，led芯片100也可通过其他方式制备。

例如，结合图5及前述led芯片100的说明，led芯片制备方法包括步骤：

提供一衬底10；

在衬底10上形成n型gan层；

在n型gan层上生长mqw有源层；

在mqw有源层上生长p型gan层；

蚀刻p型gan层、mqw有源层及n型gan层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件，第一组构件为由下向上分布的第一n型gan层11a、第一mqw有源层12a及第一p型gan层13a，第二组构件为由下向上分布的第二n型gan层11b、第二mqw有源层12b及第二p型gan层13b；

连接第一p型gan层13a与第二n型gan层11b；

连接第一n型gan层11a与第二p型gan层13b。

其中，步骤“蚀刻p型gan层、mqw有源层及n型gan层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件”具体包括：

于衬底10的中间区域101及边缘区域102的交界处蚀刻p型gan层、mqw有源层及n型gan层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件，第一组构件位于衬底10的中间区域101，第二组构件位于衬底10的边缘区域102。

也就是说，先形成完整的n型gan层、mqw有源层、p型gan层，再通过蚀刻工艺(icp)刻穿各层而形成相互分隔的第一组构件及第二组构件。

需要说明的是，蚀刻工艺可以仅刻穿部分几层，而其他层分别对应中间区域101及边缘区域102成型，例如，蚀刻工艺仅刻穿n型gan层。

这里，通过将led芯片表面发光分布较差的边缘部分，独立成微型二极管(即边缘区域102处的结构)，微型二极管同原芯片组成反向并联的结构，增强led芯片的抗esd能力，提升led芯片的可靠性。

在本实施方式中，步骤“连接第一p型gan层13a与第二n型gan层11b；连接第一n型gan层11a与第二p型gan层13b”具体包括：

利用第一透明导电薄膜14连接第一p型gan层13a与第二n型gan层11b；

利用第二透明导电薄膜15连接第一n型gan层11a与第二p型gan层13b。

第一透明导电薄膜14及第二透明导电薄膜15的下方均设有电流阻挡层16。

另外，第一n型gan层11a与第二n型gan层11b之间具有间隙s，间隙s延伸至衬底10，即衬底10处具有凹口103。

需要说明的是，本发明的led制备方法的各个步骤之间没有明确的先后关系，可以根据实际情况而定。

本发明的led芯片制备方法的其他说明可以参考前述led芯片100的说明，在此不再赘述。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。