一种led芯片的制作方法

文档序号:8999049阅读:148来源:国知局
一种led芯片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及半导体二极管领域,具体地说,本实用新型设及一种L邸巧片。
【背景技术】
[000引发光二极管(Li曲t-Emitting Diode,简称LED)是一种将电能转化为光能的半导 体电子器件。当电流流过时,电子与空穴在其内复合而发出单色光。LED作为一种高效、 环保、绿色新型固态照明光源,具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性等优 点,正在被迅速广泛地得到应用。如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、 户外全彩显示屏等。尤其是在照明领域,大功率巧片是未来L邸发展的趋势。
[0003] 其原理是电能造成比热平衡时为多的电子和空穴,同时,由于复合而减少电子和 空穴,造成新的热平衡,在复合过程中,能量W光的形式放出。发光二极管的实质性结构是 半导体P-N结,它通常是指在一种导电类型的晶体上W扩散、离子注入或外延生长的方法 产生另一种导电类型的薄膜来制得的。L邸已经广泛应用于路灯、显示屏、室内照明、汽车灯 等各个领域。
[0004] LED巧片,也称为LED发光巧片,是一种固态的半导体器件,L邸的屯、脏是一个半导 体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片 被环氧树脂封装起来。
[0005] L邸巧片,是L邸灯的核屯、组件,也就是指的P-N结。其主要功能是;把电能转化 为光能,巧片的主要材料为单晶娃。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它 里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在该边主要是电子。但该两种半导体连接起来 的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于该个晶片的时候,电子就会被 推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会W光子的形式发出能量,该就是L邸发光的 原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
[0006] GaN基L邸固态照明是否能像白巧灯、日光灯一样走进千家万户取决于L邸的发光 效率和制造成本。
[0007] 目前大多数L邸采用的结构从下至上依次为,藍宝石衬底、n-GaN、量子阱发光区、 p-GaN、透明导电层、P电极和N电极,其中P电极位于透明导电层订化)上,N电极形成于通 过ICP刻蚀露出的n-GaN上。
[000引 目前常规的LED巧片刻蚀台面的制作方法如下;
[0009] 1、利用正性光刻胶做MESA光刻,正性光刻胶起保护作用,防止不需要被刻蚀的外 延层被刻蚀到;
[0010] 2、进行ICP刻蚀(感应禪合等离子体刻蚀);
[0011] 3、去光刻胶。
[0012] 在现有的L邸巧片,如图1和图2所示,采用该传统方法刻蚀后的形貌是一个斜 坡,该斜坡将使L邸的有效发光面积缩小,从而降低了L邸的亮度,另外,该个斜坡在巧片的 后续作业过程中容易粘附上污染物,从而使LED出现漏电现象。 【实用新型内容】
[0013] 实用新型设及一种L邸巧片,W解决采用该传统方法刻蚀后的L邸巧片形貌为斜 坡,造成LED的亮度降低和粘附污染物的问题。
[0014] 本实用新型提供了一种LED巧片包括;衬底、n型GaN层、发光层、P型GaN层、透 明导电层、P型电极和N型电极,其中,
[0015] 所述n型GaN层,设置在衬底上,所述n型GaN层远离所述衬底的一侧面设置为台 阶面;
[0016] 所述台阶面包括;n型GaN层顶端平铺的第一表面、纵向的第二表面和底端平铺的 第=表面,所述第二表面与第=表面之间的斜面角为80°~85°,其中,
[0017] 所述发光层下表面设置在第一表面上,所述发光层上表面上设置有P型GaN层;
[0018] 所述透明导电层设置在所述P型GaN层上表面上,所述斜面从第二表面延续经过 透明导电层直至所述P型GaN层上表面;
[0019] 所述P型电极,设置在所述透明导电层远离所述衬底的表面上;
[0020] 所述N型电极,设置在第S表面上。
[0021] 进一步地,其中,所述衬底为藍宝石衬底。
[0022] 进一步地,其中,所述斜面角为85。。
[0023] 进一步地,其中,所述斜面角为80。。
[0024] 进一步地,其中,所述发光层厚度为140nm-160皿。
[0025] 进一步地,其中,所述透明导电层厚度为70nm-235nm。
[0026] 相对于现有技术中的LED巧片,本实用新型的优势在于:
[0027] 本实用新型采用了镶层作为刻蚀的保护层可W使刻蚀形貌变得更接近90度,保 证L邸巧片边缘形成竖直的台阶层,使得L邸巧片的有效发光面积增大,增强了LED的亮 度。另外,本方案的斜坡接近竖直,能有效防止斜坡在巧片的后续作业过程中粘附上污染 物,由此避免了粘附污染物造成的L邸漏电现象。
【附图说明】
[002引此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0029] 图1为现有技术中LED巧片的结构示意图;
[0030] 图2为现有技术中LED巧片的俯视图;
[0031] 图3为本实用新型的LED巧片结构示意图。
【具体实施方式】
[0032] 如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员 应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不W 名称的差异来作为区分组件的方式,而是W组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在 通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"为一开放式用语,故应解释成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所 述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,"禪接"一词在此包含任何直接及间接的电性 禪接手段。因此,若文中描述一第一装置禪接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电 性禪接于所述第二装置,或通过其他装置或禪接手段间接地电性禪接至所述第二装置。说 明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃W说明本申请的一般原则为目 的,并非用W限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0033] W下结合附图对本申请作进一步详细说明,但不作为对本申请的限定。
[0034] 实施例1 :
[003引结合图3,本实施例
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