一种发光二极管芯片的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片。

背景技术：

发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，具有体积小、亮度高和能耗小的特点，被广泛地应用在显示屏和指示灯上。

芯片是LED的核心组件，芯片包括外延片和电极，电极设置在外延片上。现有的电极包括Cr膜层、Al膜层、Ni膜层和Au膜层，Cr膜层、Al膜层、Ni膜层和Au膜层依次层叠在外延片上。其中，Cr膜层的厚度为1nm～5nm，用于将电极粘附在外延片上；Al膜层的厚度为100nm～500nm，用于对射向电极的光线进行反射，避免光线被电极吸收，提高出光效率；Ni膜层的厚度为1nm～500nm，用于对Cr膜层和Al膜层进行保护；Au膜层的厚度为50nm～3um，用于与焊线结合实现打线。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题；

芯片在使用过程中绘发热，由于Al的热膨胀系数较大，因此Al膜层在长期的使用过程中会受热膨胀，冲破包覆在Al膜层外的Ni膜层与Au膜层接触。又由于Au和Al的扩散速率相差较大，在柯肯达尔效应(英文：kirkendall effect)的作用下，Al膜层和Au膜层的交界面形成的AlAu合金中有空洞甚至裂纹，导致芯片的电阻率升高，电导率和机械性能降低。

技术实现要素：

为了解决现有技术导致芯片的电阻率升高，电导率和机械性能降低的问题，本实用新型提供了发光二极管芯片。

本实用新型的技术方案如下：

一种发光二极管芯片，包括外延片和设置在所述外延片上的电极，所述电极包括粘附层、反光层、保护层和打线层，所述外延片上表面开设有梯形凹槽，所述梯形凹槽的底面面积大于其上端开口面积，所述电极的形状与所述梯形凹槽相适配，所述粘附层、反光层、保护层和打线层依次层叠在所述梯形凹槽内，所述粘附层、反光层、保护层、打线层均呈梯形且由下往上依次缩小，所述保护层的两侧连接有保护边，所述保护边将所述粘附层、反光层、打线层的侧边包覆住，所述打线层的上表面裸露出，且其裸露面与所述外延片的上表面平齐。

进一步地，所述外延片包括发光层、设置在所述发光层两侧的N型半导体层和P型半导体层、以及设置在所述发光层、N型半导体层、P型半导体层底部的衬底，所述发光层与所述反光层相对应，所述N型半导体层与P型半导体层之间形成所述梯形凹槽，所述N型半导体层、P型半导体层的顶端设有N型电极和P型电极，所述N型电极和P型电极的底面设有透明导电薄膜。

进一步地，所述粘附层为Cr膜层，其厚度为1nm～5nm，用于将电极粘附在外延片上。

进一步地，所述反光层为Al膜层，其厚度为100nm～500nm，用于对射向电极的光线进行反射。

所述保护层、保护边为Ni膜层，其厚度为1nm～500nm，用于对粘附层、反光层、打线层进行保护。

进一步地，所述打线层为Au膜层，其厚度为50nm～3um，用于与焊线结合实现打线。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在外延片上表面开设有梯形凹槽，电极设计成的形状与梯形凹槽相适配，粘附层、反光层、保护层和打线层依次层叠在梯形凹槽内，粘附层、反光层、保护层、打线层均呈梯形且由下往上依次缩小，同时在保护层的两侧增设有保护边，通过该保护边将粘附层、反光层、打线层的侧边包覆住，保护边一方面具有保护作用外，另一方面可增加Al膜层的散热面积，再加上在梯形凹槽及保护边的加固作用下，可减少Al膜层在长期的使用过程中受热膨胀而产生的影响，避免Al膜层冲破包覆在Al膜层外的Ni膜层与包覆在Ni膜外的Au膜层形成有缺陷的AlAu合金。

附图说明

图1为本实用新型一种发光二极管芯片的结构示意图；

图2为本实用新型中外延片的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种发光二极管芯片，包括外延片1和设置在外延片1上的电极，电极包括粘附层21、反光层22、保护层23和打线层24，外延片1上表面开设有梯形凹槽11，梯形凹槽11的底面面积大于其上端开口面积，电极的形状与梯形凹槽11相适配，粘附层21、反光层22、保护层23和打线层24依次层叠在梯形凹槽11内，粘附层21、反光层22、保护层23、打线层24均呈梯形且由下往上依次缩小，保护层23的两侧连接有保护边25，保护边25将粘附层21、反光层22、打线层24的侧边包覆住，打线层24的上表面裸露出，且其裸露面与外延片1的上表面平齐。

其中，所述粘附层21为Cr膜层，其厚度为1nm～5nm，用于将电极粘附在外延片1上。

所述反光层22为Al膜层，其厚度为100nm～500nm，用于对射向电极的光线进行反射。

所述保护层23、保护边25为Ni膜层，其厚度为1nm～500nm，用于对粘附层21、反光层22、打线层24进行保护。

所述打线层24为Au膜层，其厚度为50nm～3um，用于与焊线结合实现打线。

如图2所示，所述外延片1为异侧电极芯片，其包括发光层12、设置在发光层12两侧的N型半导体层13和P型半导体层14、以及设置在发光层12、N型半导体层13、P型半导体层14底部的衬底15，发光层12与反光层22相对应，N型半导体层13与P型半导体层14之间形成所述梯形凹槽11，N型半导体层13提供的电子和P型半导体层14提供的空穴在电流的驱动下注入发光层12进行复合发光，N型半导体层13、P型半导体层14的顶端设有N型电极16和P型电极17，N型电极16和P型电极17的底面设有透明导电薄膜18，以扩展电流。

本实用新型通过在外延片1上表面开设有梯形凹槽11，电极设计成的形状与梯形凹槽11相适配，粘附层21、反光层22、保护层23和打线层24依次层叠在梯形凹槽11内，粘附层21、反光层22、保护层23、打线层24均呈梯形且由下往上依次缩小，同时在保护层23的两侧增设有保护边25，通过该保护边25将粘附层21、反光层22、打线层24的侧边包覆住，保护边25一方面具有保护作用外，另一方面可增加Al膜层的散热面积，再加上在梯形凹槽11及保护边25的加固作用下，可减少Al膜层在长期的使用过程中受热膨胀而产生的影响，避免Al膜层冲破包覆在Al膜层外的Ni膜层与包覆在Ni膜外的Au膜层形成有缺陷的AlAu合金。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。