倒装led芯片及其制作方法_2

文档序号:8513724阅读:来源:国知局
底为表面平坦的蓝宝石衬底。所述具有周期性排列的柱状结构的连通介质层为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅薄膜。
[0029]进一步的,在所述的倒装LED芯片制作方法中,所述柱状结构是柱状空洞,通过所述柱状空洞暴露部分所述晶格匹配层。
[0030]进一步的,在所述的倒装LED芯片制作方法中,所述柱状结构为圆柱形空洞、椭圆柱形空洞或多棱柱状空洞。更进一步的,所述柱状结构为六棱柱状空洞。
[0031]进一步的,在所述的倒装LED芯片制作方法中,所述柱状结构是柱状凸起,通过所述柱状凸起之间的空隙暴露部分所述晶格匹配层。
[0032]进一步的,在所述的倒装LED芯片制作方法中,所述柱状结构为圆柱形凸起、椭圆柱形凸起或多棱柱状凸起。更进一步的,所述柱状结构为六棱柱状凸起。
[0033]进一步的,在所述的倒装LED芯片制作方法中,所述绝缘反射层是DBR反射层;或者,所述绝缘反射层由金属反射层和绝缘介质层组合而成,所述金属反射层的材料为银,所述绝缘介质层的材料为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的至少一种。
[0034]在本发明提供的倒装LED芯片中,位于晶格匹配层上的连通介质层具有周期性排列的柱状结构,由于连通介质层并非是平坦表面,有利于提高形成于连通介质层上的外延层的晶体质量,进而提高倒装LED芯片的内量子效率;并且,所述柱状结构的侧面垂直于支撑衬底的表面,不会发生光散射或漫反射,能够减少从外延层射向支撑衬底的光的反射,增加其透射,提高倒装LED芯片的出光效率,即提高倒装LED芯片的外量子效率;此外,所述晶格匹配层的晶体结构与所述N型半导体层的晶体结构相同,可以获得较佳的晶格匹配效果,减少位错缺陷,进一步提高倒装LED芯片的内量子效率。
[0035]另外,在本发明提供的倒装LED芯片中,第一焊盘通过第一绝缘反射层开孔、第一连通电极与N型半导体层形成电连接,第二焊盘通过第二绝缘反射层开孔、第二连通电极、接触层与P型半导体层形成电连接,接触层具有较好的电流扩展作用,第一焊盘和第二焊盘之间加上电压后,能够保证LED芯片的发光均匀性。
[0036]此外,本发明提供的倒装LED芯片发光后,具有较高的反射性的绝缘反射层能够保证较多的光射向LED芯片的衬底结构方向,可进一步提高发光效率。
【附图说明】
[0037]图1是本发明实施例一形成外延层后的俯视图;
[0038]图2是沿图1的AA’方向的剖面示意图;
[0039]图3是沿图1的BB’方向的剖面示意图;
[0040]图4是本发明实施例一形成凹槽后的俯视图;
[0041]图5是沿图4的AA’方向的剖面示意图;
[0042]图6是沿图4的BB’方向的剖面示意图;
[0043]图7是本发明实施例一形成接触层后的俯视图;
[0044]图8是沿图7的AA’方向的剖面示意图;
[0045]图9是沿图7的BB’方向的剖面示意图;
[0046]图10是本发明实施例一形成第一连通电极和第二连通电极后的俯视图;
[0047]图11是沿图10的AA’方向的剖面示意图;
[0048]图12是沿图10的BB’方向的剖面示意图;
[0049]图13是本发明实施例一形成绝缘反射层后的俯视图;
[0050]图14是沿图13的AA’方向的剖面示意图;
[0051]图15是沿图13的BB’方向的剖面示意图;
[0052]图16是本发明实施例一形成第一焊盘和第二焊盘后的俯视图;
[0053]图17是沿图16的AA’方向的剖面示意图;
[0054]图18是沿图16的BB’方向的剖面示意图;
[0055]图19是本发明实施例一的倒装LED芯片的衬底结构和外延层局部放大的剖面示意图;
[0056]图20是本发明实施例一的连通介质层局部放大的俯视图;
[0057]图21是本发明实施例二的倒装LED芯片的衬底结构和外延层局部放大的剖面示意图;
[0058]图22是本发明实施例二的连通介质层局部放大的俯视图;
[0059]图23是本发明实施例三的连通介质层局部放大的俯视图;
[0060]图24是本发明实施例四的连通介质层局部放大的俯视图。
【具体实施方式】
[0061]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的倒装LED芯片及其制作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0062]实施例一
[0063]如图1?20所示,所述倒装LED芯片包括:衬底结构100,外延层110,接触层120,第一连通电极131和第二连通电极132,绝缘反射层140,第一焊盘151和第二焊盘152。
[0064]所述衬底结构100包括依次形成的支撑衬底101、晶格匹配层102、具有周期性排列的柱状结构103a的连通介质层103、所述晶格匹配层102形成于所述支撑衬底101上,所述连通介质层103形成于所述晶格匹配层102上并暴露出部分所述晶格匹配层102。
[0065]所述外延层110包括依次形成的N型半导体层111、有源层112以及P型半导体层113,所述N型半导体层111覆盖所述连通介质层103以及所述晶格匹配层102,所述晶格匹配层102的晶体结构与所述N型半导体层111的晶体结构相同,所述外延层110上设置有至少一个凹槽110a,所述凹槽IlOa的深度大于所述P型半导体层113和所述有源层112厚度的总和而小于所述外延层110的厚度,即所述凹槽IlOa内的P型半导体层113和有源层112完全被去除,而N型半导体层111被去除一部分,本发明对所述凹槽IlOa的形状不做限定。
[0066]所述接触层120形成于所述P型半导体层113上,所述接触层120中形成有暴露所述凹槽IlOa的接触层开孔120a。本实施例中,所述接触层开孔120a为长条状,且其宽度大于所述凹槽IlOa的宽度。
[0067]所述第一连通电极131位于所述凹槽IlOa内的N型半导体层111上,所述第二连通电极132位于所述接触层120上,所述第一连通电极131和第二连通电极132间隔排布。
[0068]所述绝缘反射层140具有暴露第一连通电极131的预定区域的第一绝缘反射层开孔141和暴露第二连通电极132的预定区域的第二绝缘反射层开孔142。所述第一绝缘反射层开孔141和第二绝缘反射层开孔142沿所述第一连通电极131和第二连通电极132的长度方向错开分布,即所述第一绝缘反射层开孔141和第二绝缘反射层开孔142既不在同一水平方向也不在同一竖直方向。本实施例中,所述第一绝缘反射层开孔141和第二绝缘反射层开孔142均为长条状。所述绝缘反射层140可以是DBR。所述绝缘反射层140还可以由金属反射层和绝缘介质层组合而成,所述金属反射层的材料为银,所述绝缘介质层的材料为二氧化娃、氮化娃或氮氧化娃中的至少一种。当所述绝缘反射层140是DBR时,所述接触层120的材料可以为ITO。当所述绝缘反射层140是银金属反射层和绝缘介质层组合而成时,所述接触层120的材料可以为Ni。
[0069]所述第一焊盘151和第二焊盘152形成于所述绝缘反射层140上,所述第一焊盘151通过第一绝缘反射层开孔141与所述第一连通电极131形成电连接,所述第二焊盘152通过第二绝缘反射层开孔142与所述第二连通电极132形成电连接。本实施例中
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