区的空穴就要相对减小，这样，就相应地要有载流子的“充入”和“放出”。因此，积累在P区的电子或N区的空穴随外加电压的变化就可用PN结的扩散电容描述。扩散电容反映了在外加电压作用下载流子在扩散过程中积累的情况。在本实施例的优选实施例中，所述第一透明导电层28和第二透明导电层29能够使得扩散电容更加均匀。
[0055]所述第一透明导电层28和第二透明导电层29具有可见光透过率高和导电性能佳的性质，优选的，所述第一透明导电层28选用的材料包括:氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化锌(ZnO)、镍/金(Ni/Au)合金，其中，所述镍/金的透光率可以达到百分之八十到百分之九十。
[0056]本发明第一实施例提供的发光二极管芯片的结构，减小了发光二极管芯片N型区域的刻蚀面积，使得发光二极管芯片的有效发光面积增大，从而提高发光效率。
[0057]在图5中示出了本发明的第二实施例。
[0058]图5是根据本发明第二实施例的发光二极管芯片结构的剖面图。如图5所示，所述发光二极管芯片的结构包括:衬底30、位于衬底30上的外延层，其中，所述外延层包括顺次堆叠的N型氮化镓层31、量子阱有源层32及P型氮化镓层33、沟槽34、N电极35和P电极36。
[0059]所述沟槽34从所述P型氮化镓层33延伸到所述N型氮化镓层31或延伸进入所述N型氮化镓层31，所述N电极35形成在所述沟槽34中，与N型氮化镓层31接触，并且和量子阱有源层32及P型氮化镓层33电绝缘，所述P电极36形成在所述P型氮化镓层33上。
[0060]在本实施例的一个优选实施例中，如图5所不,所述发光二极管芯片结构还包括介质绝缘层37，衬在所述沟槽34的内壁上，使得所述N电极35和量子阱有源层32及P型氮化镓层33电绝缘。
[0061]在本实施例的另一个优选实施例中，如图5所示，所述发光二极管芯片结构还包括第一透明导电层38和第二透明导电层39，所述第一透明导电层38衬在所述介质绝缘层37的内壁上，所述第二透明导电层39形成在所述P型氮化镓层33和P电极36之间，并且与第一透明导电层38电绝缘。
[0062]在本发明第二实施例中，通过将本发明第一实施例中的N型用P型代换，P型用N型代换，就可以得到本发明的第二实施例，所以在此不再一一赘述。
[0063]本发明第二实施例提供的发光二极管芯片的结构，减小了发光二极管芯片在P型区域刻蚀的面积，使得发光二极管芯片的有效发光面积增大，从而提高发光二极管芯片的亮度和发光效率。
[0064]在图6中示出了本发明的第三实施例。
[0065]图6是根据本发明第三实施例的发光二极管芯片结构的制备方法流程图。如图6所示，该实现流程详述如下:
[0066]步骤61、在衬底上依次形成第一导电类型的第一区域层、量子阱有源层及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二区域层。
[0067]在本实施例的一个优选实施例中，所述第一导电类型为N型，所述第一区域层为N型氮化镓层；所述第二导电类型为P型，所述第二区域层为P型氮化镓层。
[0068]在本实施例的另一个优选实施例中，所述第一导电类型为P型，所述第一区域层为P型氮化镓层；所述第二导电类型为N型，所述第二区域层为N型氮化镓层。
[0069]步骤62、从所述第二区域层刻蚀到所述第一区域层或刻蚀进入所述第一区域层，形成沟槽。
[0070]在本步骤中，所述刻蚀优选的可以采用干法刻蚀和湿法刻蚀中的任意一种，其中，所述干法刻蚀可以是溅射与离子束刻蚀、等离子刻蚀、高压等离子刻蚀、高密度等离子体刻蚀、反应离子刻蚀等等中的其中一种；所述湿法刻蚀利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。
[0071]步骤63、在所述沟槽中形成第一电极，所述第一电极与第一区域层接触并且与第二区域层和量子阱有源层电绝缘。
[0072]步骤64、在所述第二区域层上形成第二电极。
[0073]在本发明的一个优选实施例中，在步骤64之前，在步骤63之后，所述方法还包括:
[0074]在所述沟槽的内壁上形成介质绝缘层。
[0075]所述介质绝缘层的材料包括:二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)或氮氧化硅(S1N)0
[0076]在本发明的另一个优选实施例中，在步骤在所述沟槽的内壁上形成介质绝缘层之后，所述方法还包括:
[0077]在所述介质绝缘层的内壁上形成第一透明导电层；
[0078]在所述第二区域层上形成第二透明导电层，并且与第一透明导电层电绝缘；
[0079]在所述第二透明导电层上形成第二电极。
[0080]所述第一透明导电层和第二透明导电层选用的材料包括:氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化锌(ZnO)、镍/金(Ni/Au)合金。
[0081]本发明提供的发光二极管芯片的结构及其制备方法，减小了发光二极管芯片刻蚀区域的面积，使得发光二极管芯片的有效发光面积增大，从而提高发光二极管芯片的亮度和发光效率。
[0082]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种发光二极管芯片结构，包括 衬底； 位于衬底上的外延层，其中，所述外延层包括顺次堆叠的具有第一导电类型的第一区域层、量子阱有源层及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二区域层； 其特征在于， 所述发光二极管芯片结构还包括: 沟槽，从所述第二区域层延伸到所述第一区域层或延伸进入所述第一区域层； 第一电极，形成在所述沟槽中，与第一区域层接触，并且与第二区域层和量子阱有源层电绝缘； 第二电极，形成在所述第二区域层上。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片结构，其特征在于，所述的发光二极管芯片结构还包括介质绝缘层,衬在所述沟槽的内壁上。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片结构，其特征在于，所述的发光二极管芯片结构还包括第一透明导电层和第二透明导电层，所述第一透明导电层衬在所述介质绝缘层的内壁上，所述第二透明导电层形成在所述第二区域层和第二电极之间，并且与第一透明导电层电绝缘。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片结构，其特征在于，所述第一透明导电层的材料与所述第二透明导电层的材料从如下组中选择:氧化铟锡、氧化锌、镍/金合金。
5.根据权利要求2所述的发光二极管芯片结构，其特征在于，所述量子阱有源层的材料包括氮化铟镓和氮化镓，所述介质绝缘层的材料包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的发光二极管芯片结构,其特征在于,所述第一导电类型为N型，所述第一区域层为N型氮化镓层；所述第二导电类型为P型，所述第二区域层为P型氮化镓层。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的发光二极管芯片结构,其特征在于,所述第一导电类型为P型，所述第一区域层为P型氮化镓层；所述第二导电类型为N型，所述第二区域层为N型氮化镓层。
8.一种发光二极管芯片结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括: 在衬底上依次形成第一导电类型的第一区域层、量子阱有源层及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二区域层； 从所述第二区域层刻蚀到所述第一区域层或刻蚀进入所述第一区域层，形成沟槽； 在所述沟槽中形成第一电极，所述第一电极与第一区域层接触并且与第二区域层和量子阱有源层电绝缘； 在所述第二区域层上形成第二电极。
9.根据权利要求8所述的发光二极管芯片结构的制备方法，其特征在于，在步骤在所述沟槽中形成第一电极，所述第一电极与第一区域层接触并且与第二区域层和量子阱有源层电绝缘之前，在步骤从所述第二区域层刻蚀到所述第一区域层或刻蚀进入所述第一区域层，形成沟槽之后，所述方法还包括: 在所述沟槽的内壁上形成介质绝缘层。
10.根据权利要求9所述的发光二极管芯片结构的制备方法，其特征在于，在步骤在所述沟槽的内壁上形成介质绝缘层之后，所述方法还包括: 在所述介质绝缘层的内壁上形成第一透明导电层； 在所述第二区域层上形成第二透明导电层，并且与第一透明导电层电绝缘； 在所述第二透明导电层上形成第二电极。
11.根据权利要求8所述的发光二极管芯片结构的制备方法，其特征在于，所述第一导电类型为N型，所述第一区域层为N型氮化镓层；所述第二导电类型为P型，所述第二区域层为P型氮化镓层。
12.根据权利要求8所述的发光二极管芯片结构的制备方法，其特征在于，所述第一导电类型为P型，所述第一区域层为P型氮化镓层；所述第二导电类型为N型，所述第二区域层为N型氮化镓层。
【专利摘要】本发明公开了一种发光二极管芯片结构及其制备方法，其中所述发光二极管芯片结构包括：衬底；位于衬底上的外延层，其中，所述外延层包括第一区域层、量子阱有源层及第二区域层，所述发光二极管芯片结构还包括：沟槽，从第二区域层延伸到第一区域层或延伸进入第一区域层，第一电极，形成在所述沟槽中，与第一区域层接触，第二电极，形成在第二区域层上。由此，减小了发光二极管芯片刻蚀区域的面积，使得发光二极管芯片的有效发光面积增大，从而提高发光效率。
【IPC分类】H01L33-00, H01L33-20, H01L33-38
【公开号】CN104600166
【申请号】CN201310535653
【发明人】王磊, 王强, 巩春梅, 朱琳
【申请人】无锡华润华晶微电子有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月31日