一种led芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED芯片。其中该LED芯片包括：衬底；第一掺杂类型半导体层，第一掺杂类型半导体层位于衬底上；第一电极，第一电极与第一掺杂类型半导体层接触；多量子阱，多量子阱位于第一掺杂类型半导体层上；第二掺杂类型半导体层，第二掺杂类型半导体层位于多量子阱上；电流扩散层，电流扩散层位于第二掺杂类型半导体层上；第二电极，第二电极位于电流扩散层的第一区域上；出光过渡层，出光过渡层位于电流扩散层的第二区域上；以及钝化层，钝化层位于出光过渡层上，其中，电流扩散层、出光过渡层和钝化层的折射率匹配。本实用新型的LED芯片具有出光角度大等优点。
【专利说明】—种LED芯片
【技术领域】
[0001]本实用新型属于半导体【技术领域】，具体涉及一种LED芯片。
【背景技术】
[0002]由于LED具有环保、节能、寿命长等优点，得到的广泛的应用。图1为现有技术中的水平结构LED芯片的结构示意图包括依次堆叠的衬底100’、第一掺杂类型半导体层200’、量子阱400’、第二掺杂类型半导体层500’、电流扩散层600’，以及第一电极300’、第二电极700’和覆盖在LED芯片顶部的钝化层900’。通常电流扩散层600’采用ITO材料，折射率为2.0 ;钝化层900’采用SiO2材料，折射率1.46。由于二者折射率相差较大，导致光在出光面发生全反射，全反射角为48°，LED芯片的出光角度仅为96°。LED芯片的发光亮度低。
【发明内容】
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述出光角度小的技术问题。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种出光角度大的LED芯片。
[0004]根据本实用新型实施例的LED芯片，可以包括以下部分:衬底，所述衬底的表面具有图形化结构；第一掺杂类型半导体层，所述第一掺杂类型半导体层位于所述衬底上；第一电极，所述第一电极与所述第一掺杂类型半导体层接触；多量子阱，所述多量子阱位于所述第一掺杂类型半导体层上；第二掺杂类型半导体层，所述第二掺杂类型半导体层位于所述多量子阱上；电流扩散层，所述电流扩散层位于所述第二掺杂类型半导体层上；第二电极，所述第二电极位于所述电流扩散层的第一区域上；出光过渡层，所述出光过渡层位于所述电流扩散层的第二区域上；以及钝化层，所述钝化层位于所述出光过渡层上，其中，所述电流扩散层、出光过渡层和钝化层的折射率匹配。
[0005]根据本实用新型上述实施例的LED芯片，至少具有如下优点:(I)光线从LED芯片顶部射出时，依次经过电流扩散层-出光过渡层-钝化层，而这三种的折射率匹配，从而能够更好地出射，展宽了出光角度，提高了发光亮度。(2)结构简单，适合大批量生产。
[0006]另外，根据本实用新型实施例的LED芯片还可以具有如下附加技术特征:
[0007]在本实用新型的一个实施例中，所述LED芯片为垂直结构。
[0008]在本实用新型的一个实施例中，所述出光过渡层的折射率等于所述电流扩散层的折射率和所述钝化层的折射率的几何平均值。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述出光过渡层的透光率大于90%。
[0010]在本实用新型的一个实施例中，所述出光过渡层为氧化镁薄膜、二氧化钛纳米/有机复合薄膜或者掺锡的氧化钇薄膜。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，所述出光过渡层为绝缘薄膜。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，还包括:位于所述衬底底部的背镀层。
[0013]在本实用新型的一个实施例中，还包括:位于多量子阱和第二掺杂类型半导体层之间的电子阻挡层。[0014]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0016]图1是传统水平结构的LED芯片的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型第一实施例的LED芯片的结构示意图；
[0018]图3为无出光过渡层的LED芯片与本实用新型实施例LED芯片的出光示意图；
[0019]图4为本实用新型第二实施例的LED芯片的结构示意图；
[0020]图5是本实用新型实施例的LED芯片的形成方法的流程图；和
[0021]图6a至图6g是本实用新型实施例的LED芯片的形成方法的具体过程示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0024]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]下面结合说明书附图详细介绍本实用新型的LED芯片及其形成方法。
[0026]图2为本实用新型第一实施例的LED芯片的结构示意图。如图2所示，该LED芯片可以包括以下部分:衬底100、第一掺杂类型半导体层200、第一电极300、多量子阱400、第二掺杂类型半导体层500、电流扩散层600、第二电极700，出光过渡层800和钝化层900。第一掺杂类型半导体层200位于衬底100上。第一电极300与第一掺杂类型半导体层200接触。多量子阱400位于第一掺杂类型半导体层300上。第二掺杂类型半导体层500位于多量子阱400上。电流扩散层600位于第二掺杂类型半导体层500上。第二电极700位于电流扩散层600的第一区域上。出光过渡层800位于电流扩散层600的第二区域上。钝化层900位于出光过渡层800上。其中，电流扩散层600、出光过渡层800和钝化层900的折
射率匹配。
[0027]在本实用新型的实施例中，所述衬底100的表面具有图形化结构，图形化的衬底可减少生长的外延片缺陷，提高外延片晶体质量，而且能散射从多量子阱400发射的光线，使原本全反射的光线有机会出射到LED芯片外部。所述衬底100表面的图形化结构包括条状、柱状、尖锥状或球冠形状。
[0028]需要说明的是，尽管图2所示的LED芯片为垂直结构，但在其他实施例中也可以为水平结构。以及，需要说明的是，衬底100、第一掺杂类型半导体层200、第一电极300、多量子阱400、第二掺杂类型半导体层500、电流扩散层600、第二电极700，出光过渡层800和钝化层900的材料及厚度，可以根据目标LED芯片的性能而灵活选择，该技术属于本领域技术人员的公知，本文不赘述。
[0029]根据本实用新型该实施例的LED芯片，至少具有如下优点:(I)光线从LED芯片顶部射出时，依次经过电流扩散层-出光过渡层-钝化层，而这三种的折射率匹配，从而能够更好地出射，展宽了出光角度，提高了发光亮度。(2)结构简单，适合大批量生产。
[0030]在本实用新型的一个实施例中，LED芯片为垂直结构。垂直结构的LED芯片的N极从衬底底部引出，并不占用器件顶部出光面面积，有利于提高发光亮度。
[0031]在本实用新型的一个实施例中，出光过渡层800的折射率等于或近似等于电流扩散层600的折射率和钝化层900的折射率的几何平均值。例如，电流扩散层600为ITO时折射率为nl=2.0 ，钝化层900为SiO2时折射率的n2=l.46，出光过渡层
800的折射率应为
【权利要求】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括: 衬底，所述衬底的表面具有图形化结构； 第一掺杂类型半导体层，所述第一掺杂类型半导体层位于所述衬底上； 第一电极，所述第一电极与所述第一掺杂类型半导体层接触； 多量子阱，所述多量子阱位于所述第一掺杂类型半导体层上； 第二掺杂类型半导体层，所述第二掺杂类型半导体层位于所述多量子阱上； 电流扩散层，所述电流扩散层位于所述第二掺杂类型半导体层上； 第二电极，所述第二电极位于所述电流扩散层的第一区域上； 出光过渡层，所述出光过渡层位于所述电流扩散层的第二区域上；以及 钝化层，所述钝化层位于所述出光过渡层上， 其中，所述电流扩散层、出光过渡层和钝化层的折射率匹配。
2.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述LED芯片为垂直结构。
3.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述出光过渡层的折射率等于所述电流扩散层的折射率和所述钝化层的折射率的几何平均值。
4.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述出光过渡层的透光率大于90%。
5.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述出光过渡层为氧化镁薄膜、二氧化钛纳米/有机复合薄膜或者掺锡的氧化钇薄膜。
6.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述出光过渡层为绝缘薄膜。
7.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，还包括:位于所述衬底底部的背镀层。
8.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，还包括:位于多量子阱和第二掺杂类型半导体层之间的电子阻挡层。
【文档编号】H01L33/14GK203617331SQ201320736159
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】张 杰, 彭遥 申请人:惠州比亚迪实业有限公司