一种大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件。


背景技术：

2.发光二极管，简称为led，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。
3.随着led技术的发展，客户对led产品轻薄化的需求已趋于明显，侧入式led光源的背光模组已经成为这两年现有技术的主流，其具有节能、环保、低功耗、超薄等优点。但是在现有技术中，发光二极管芯片侧壁均为无坡度的竖直状结构，导致芯片之间的pitch距离减小，无法实现薄型化背光模组设计，同时也增加了背光模组晶片数量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件，衬底上各层侧壁至少具备一个或一个以上坡度，增加了发光二极管芯片之间的pitch距离，以实现薄型化背光模组设计并减少了背光模组晶片数量，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种大角度出光的发光二极管芯片，包括衬底，以及在该衬底上依次层叠设置的n型半导体层、多量子阱层、p型半导体层，p型半导体层顶部电性连接有p电极；所述衬底上各层侧壁至少具备一个或一个以上坡度，n型半导体层的台阶上电性连接有n电极。
7.本实用新型的进一步改进方案是，所述p型半导体层与p电极之间设置有电流扩展层。
8.本实用新型的进一步改进方案是，所述衬底的底部设置有dbr层。
9.本实用新型的进一步改进方案是，所述衬底上各层覆盖有光分布调节层（ito），光分布调节层上设有开口a与开口b。
10.本实用新型的进一步改进方案是，所述光分布调节层覆盖全部侧壁或部分侧壁。
11.本实用新型的进一步改进方案是，所述开口a的尺寸小于p电极的尺寸。
12.本实用新型的进一步改进方案是，所述开口b的尺寸小于n电极的尺寸。
13.一种半导体器件，包括上述的大角度出光的发光二极管芯片。
14.本实用新型的有益效果：
15.第一、本实用新型的大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件，衬底上各层侧壁至少具备一个或一个以上坡度，增加了发光二极管芯片之间的pitch距离，以实现薄型化背光模组设计并减少了背光模组晶片数量。
16.第二、本实用新型的大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件，衬底上各层覆
盖有光分布调节层，且光分布调节层覆盖全部侧壁或部分侧壁，从而通过光分布调节层与发光二极管芯片侧壁坡度来控制出光分布。
17.第三、本实用新型的大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件，p型半导体层与p电极之间设置有电流扩展层，增加了光透过率。
18.第四、本实用新型的大角度出光的发光二极管芯片及半导体器件，衬底的底部设置有dbr层，提升了发光二极管芯片的亮度。
附图说明
19.图1为本实用新型的俯视图。
20.图2为本实用新型在实施例1中的剖面图（两个侧壁坡度，覆盖部分侧壁）。
21.图3为本实用新型在实施例2中的剖面图（两个侧壁坡度，覆盖全部侧壁）。
22.图4为本实用新型在实施例3中的剖面图（一个侧壁坡度，覆盖全部侧壁）。
23.图5为光分布调节层的反射率曲线。
24.图6为三个实施例不同入射角度的反射率曲线。
25.图7为三个实施例不同侧壁覆盖的光度角线图。
26.图8为三个实施例不同侧壁覆盖的光型图。
27.图中：10-衬底、20-n型半导体层、30-多量子阱层、40-p型半导体层、50-电流扩展层、60-dbr层、70-p电极、80-n电极、90-光分布调节层、91-开口a、92-开口b、100-坡度。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
29.实施例1：如图1～8所示，一种大角度出光的发光二极管芯片，包括衬底10，以及在该衬底10上依次层叠设置的n型半导体层20、多量子阱层30、p型半导体层40，p型半导体层40顶部电性连接有p电极70；所述衬底10上各层侧壁设有两个坡度100；其中上层侧壁坡度100范围为0～60
°
，下层侧壁坡度100范围为0～90
°
；n型半导体层20的台阶上电性连接有n电极80；所述p型半导体层40与p电极70之间设置有电流扩展层50；所述衬底10的底部设置有dbr层60；所述衬底10上各层覆盖有光分布调节层90，光分布调节层90上设有开口a91与开口b92；所述光分布调节层90覆盖部分侧壁；所述开口a91的尺寸小于p电极70的尺寸；所述开口b92的尺寸小于n电极80的尺寸。
30.实施例2：如图1～8所示，一种大角度出光的发光二极管芯片，包括衬底10，以及在该衬底10上依次层叠设置的n型半导体层20、多量子阱层30、p型半导体层40，p型半导体层40顶部电性连接有p电极70；所述衬底10上各层侧壁设有两个坡度100；其中上层侧壁坡度100范围为0～60
°
，下层侧壁坡度100范围为0～90
°
；n型半导体层20的台阶上电性连接有n电极80；所述p型半导体层40与p电极70之间设置有电流扩展层50；所述衬底10的底部设置有dbr层60；所述衬底10上各层覆盖有光分布调节层90，光分布调节层90上设有开口a91与开口b92；所述光分布调节层90覆盖全部侧壁；所述开口a91的尺寸小于p电极70的尺寸；所述开口b92的尺寸小于n电极80的尺寸。
31.实施例3：如图1～8所示，一种大角度出光的发光二极管芯片，包括衬底10，以及在该衬底10上依次层叠设置的n型半导体层20、多量子阱层30、p型半导体层40，p型半导体层
40顶部电性连接有p电极70；所述衬底10上各层侧壁设有一个坡度100；n型半导体层20的台阶上电性连接有n电极80；所述p型半导体层40与p电极70之间设置有电流扩展层50；所述衬底10的底部设置有dbr层60；所述衬底10上各层覆盖有光分布调节层90，光分布调节层90上设有开口a91与开口b92；所述光分布调节层90覆盖全部侧壁；所述开口a91的尺寸小于p电极70的尺寸；所述开口b92的尺寸小于n电极80的尺寸。
32.光分布调节层90特征点：反射率在可见光波段(450-500nm)反射率在90%以上，反射率在可见光波段(600-780nm)反射率在50%以下，并且出光角度增加反射率向短波偏移。
33.本实用新型还提供一种半导体器件，包括如上所述的大角度出光的发光二极管芯片。该大角度出光的发光二极管芯片的具体结构参照上述实施例，由于本半导体器件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
34.上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。