Led芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种LED芯片。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light-Emitting D1de，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。
[0003]参图la、lb所示为现有技术中LED芯片的结构示意图，其从下向上依次包括衬底10’、缓冲层20’、N型半导体层30’、发光层40’、P型半导体层50’，其中，在N型半导体层30’上刻蚀形成有一台阶60’，在台阶60’和P型半导体层50’上分别设有与N型半导体层30’和P型半导体层50’电性连接的N电极70’和P电极80’。
[0004]早期LED发展集中在提高其内部量子效率上，主要采用如下方法:通过提高皇晶的质量及改变皇晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提尚LED的发光效率，从而可获得70 %左右的理论内部量子效率，但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。
[0005]而芯片的光取出效率指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。从而可知，影响取出效率的因素还包括LED芯片材料本身的吸收、芯片的几何结构、芯片所使用的材料的折射率差及组件结构的光散射特性等。为了最大限度的提高LED芯片的光取出效率，在以往的LED技术改进中，针对以上所述几点因素做了不同的改进。如芯片几何结构的优化设计有表面粗化、IT0(IndiumTin Oxide (In203+Sn02))粗化、倒装芯片、垂直结构、光子晶体等等。然而，上述方法中无法避免N电极对芯片侧壁出光的吸收，对LED芯片的发光效率造成了一定的影响。
[0006]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种LED芯片。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种LED芯片。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下:
[0009]一种LED芯片，所述LED芯片从下向上依次包括:
[0010]衬底；
[0011 ] 位于所述衬底上的缓冲层；
[0012]位于所述缓冲层上的N型半导体层；
[0013]位于所述N型半导体层上的发光层；
[0014]位于所述发光层上的P型半导体层；
[0015]所述P型半导体层上形成有P电极，LED芯片上还包括位于缓冲层上的台阶，所述台阶上设有N电极，所述P电极和N电极分别与P型半导体层和N型半导体层电性连接，所述台阶的侧壁全部或部分设置为斜面。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述台阶的底面低于缓冲层的上表面且不低于缓冲层的下表面。
[0017]作为本实用新型的进一步改进，所述台阶包括形成于N型半导体层上的若干第一台阶和形成于缓冲层上的第二台阶，所述N电极设于第二台阶上，所述第二台阶的侧壁设置为斜面，所述斜面与竖直方向上的夹角为10~60°。
[0018]作为本实用新型的进一步改进，所述第二台阶的侧壁上外延生长有绝缘层，所述绝缘层至少隔离缓冲层与N电极。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，所述N电极包括位于第二台阶底面上的N电极主体部、及位于绝缘层外侧且与N电极主体部和N型半导体层电性连接的N电极延伸部，所述N电极主体部和N型半导体层通过N电极延伸部电性连接。
[0020]作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘层外侧还设有透明导电层，所述N电极主体部和N型半导体层通过透明导电层和N电极延伸部电性连接。
[0021]作为本实用新型的进一步改进，所述第二台阶的侧壁设置为倾斜的平面或曲面，绝缘层的外侧面为倾斜设置的平面或曲面。
[0022]本实用新型的有益效果是:
[0023]本实用新型通过刻蚀全部或部分缓冲层来实现N电极的深埋，降低N电极的高度，从而减少芯片侧壁出光的吸收，有效提高了 LED芯片的发光亮度。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图la为现有技术中LED芯片的平面结构示意图。
[0026]图lb为现有技术中LED芯片的截面结构示意图。
[0027]图2a为本实用新型第一实施方式中LED芯片的平面结构示意图。
[0028]图2b为本实用新型第一实施方式中LED芯片的截面结构示意图。
[0029]图2c为本实用新型第一实施方式中LED芯片上台阶的结构示意图。
[0030]图3为本实用新型第二实施方式中LED芯片的截面结构示意图。
[0031]图4为本实用新型第三实施方式中LED芯片的截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0033]此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本实用新型，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
[0034]参图2a、2b所示，本实用新型的第一实施方式中LED芯片从下至上依次包括:
[0035]衬底10，衬底可以是蓝宝石、S1、SiC、GaN、ZnO等；
[0036]缓冲层20，缓冲层可以是GaN等；
[0037]N型半导体层30，N型半导体层可以是N型GaN等；
[0038]发光层40，发光层可以是GaN、InGaN等；
[0039]P型半导体层50，P型半导体层可以是P型GaN等；
[0040]P型半导体层50上形成有P电极80，LED芯片上还包括位于缓冲层20上的台阶60，台阶上设有N电极70，P电极80和N电极70分别与P型半导体层50和N型半导体层30电性连接。
[0041 ] 其中，本实施方式中台阶60形成于缓冲层20上，台阶的底面低于缓冲层的上表面且不低于缓冲层的下表面，以下结合图2c对本实施方式中的台阶60进行进一步说明。
[0042]结合图2c所示，台阶60包括形成于N型半导体层30上的第一台阶61和形成于缓冲层20上的第二台阶62，N电极70包括位于第二台阶62底面上的N电极主体部701、及位于绝缘层外侧且与N电极主体部701和N型半导体层30电性连接的N电极延伸部702，该N电极延伸部在第二台阶62上分段排布，具体参图2a所示，当然N电极延伸部也可以为一个整体设置于第二台阶62上。其中，第二台阶62的底面低于缓冲层20的上表面且不低于缓冲层20的下表面，第二台阶62的侧壁设置为斜面，该斜面可以为倾斜设置的平面或曲面，本实施方式中以平面为例进行说明；第一台阶61的底面低于N型半导体层30的上表面且高于N型半导体层的下表面，第一台阶61的侧壁为垂直设置。
[0043]本实用新型中将第二台阶62的侧壁设置为斜面，该斜面与竖直方向上的夹角为10-60°，设置该斜面的目的在于在采用电镀或其他方式生长N电极时，能够便于N电极延伸部702的形成，最终N电极延伸部702的末端止于第一台阶61的底面上，而若该斜面为垂直面，则无法在其上形成N电极延伸部。
[0044]为了保证N电极70与缓冲层20之间的绝缘，在第二台阶62的侧壁上外延生长有绝缘层90。参图2b所示，本实施方式中绝缘层92的外侧面为弧面，且绝缘层92从上向下宽度逐渐增大。在其他实施方式中绝缘层可以为其他形状，其外侧面也可以为平面等，在此不再一一举例说明，只要能够实现N电极与缓冲层之间绝缘效果的绝缘层均属于本实用新型所保护的范围。
[0045]进一步地，在本实施方式中N电极延伸部702与绝缘层90外侧面之间还可设有透明导电层(未图示)，透明导电层与N型半导体层电性连接，N电极主体部701通过透明导电层和N电极延伸部702与N型半导体层30电性连接，连接效果更佳。优选地，该透明导电层为ΙΤ0透明导电层，在其他实施例中也可以为ΖΙΤΟ、Z1、G10、ΖΤ0、FTO、AZO、GZO、In4Sn3012、NiAu等透明导电层，进一步地，透明导电层可以为一层，也可以为上述透明导电层中两种或两种以上的组合层结构。
[0046]相应地，本实施方式中LED芯片的制备方法，具体包括以