电流阻挡层30图形小于第二电流扩散层40图形2_5um，完成后广品如图4所不；
55:在该电流阻挡层及P型层表面制备一第一电流扩散层，第一电流扩散层、第二电流扩散层、P型层之间的接触面形成欧姆接触，具体过程是:
55-1:在图4所示的产品上表面通过蒸镀(或溅镀、沉积等)方式镀上一折射率为n3的透光导电膜层；
S5-2:在位于P型层上的折射率为n3的透光导电膜层的表面制备一层具有第一电流扩散层30图形的掩膜；
S5-3:通过湿法(或干法)蚀刻将具有第一电流扩散层30图形的掩膜外的透光导电膜层去除，后续再去除该掩膜，形成第一电流扩散层30，完成后产品如图5所示；
55-4:将图5所示的产品进行高温合金(如温度480°，时间30分钟)，使第一电流扩散层30、第二电流扩散层40、P型层104之间形成欧姆接触；
56:在第一电流扩散层与N型层表面分别制备正电极、负电极，具体过程是:
56-1:在图5所示的产品上表面制备一层掩膜，并分别在电流阻挡层30、N型层102的位置上方开出用于连接正电极601、负电极602的图形；
56-2:通过蒸镀(或电镀)的方式在制备有该掩膜层的产品表面依次镀上铬(Cr)/金(Au)的金属层，后续去除该掩膜，形成正电极601与负电极602，完成后产品如图6所示；
57:在P型层、第一电流扩散层、N型层、及P型层与N型层交界处的表面制备一保护层，且正电极、负电极暴露在该保护层外，具体过程是:
57-1:在图6所示的产品上表面通过沉积(或溅镀、蒸镀等)方式沉积一透光绝缘膜层； S7-2:在S16沉积的透光绝缘膜层表面制备一层掩膜，该掩膜只露出正电极601与负电极602的表面；
S7-3:通过湿法(或干法)蚀刻将正电极601与负电极602表面的透光绝缘膜层去除，再将该掩膜去除，制备出保护层50，即完成如图1所示的单颗LED芯片。
[0023]本实施例中，掩膜为LED芯片制程中的中间物质，用于制作相应膜层的图形并保护该图形下的膜层不被蚀刻，可以通过一种含光敏化合物的光阻剂做相应图形的曝光、显影制备出。
[0024]本实施例中，在S6-2镀上正电极601与负电极602后，正电极601为金属层结构，易与第一电流扩散层20形成欧姆接触，不需要进行合金处理。
[0025]本实施例中，各步骤中涉及的制备掩膜、蚀刻或制备膜层技术，均为现有技术，是本领域内的技术人员已掌握的，在此就不一一具体描述。
[0026]本实施例中，第一电流扩散层20、第二电流扩散层40均为透光导电材料，在保证导电的同时不会遮光，如ΙΤ0膜层、氧化锌膜层或石墨烯膜层等。
[0027]本实施例中，电流阻挡层30与保护层50均为透光绝缘材料，在保证绝缘的同时不会遮光，如二氧化硅膜层、氮化硅膜层等。
[0028]本实施例中，在LED芯片最外层表面覆盖一层保护层50，保护LED芯片不受水汽、灰尘的影响，增加使用寿命。
[0029]本实施例中，电流阻挡层30图形小于第二电流扩散层40图形2-5 μ m，保证第二电流扩散层40能与第一电流扩散层30进行欧姆接触。当然的，为使第二电流扩散层40与第一电流扩散层30接触，在第二电流扩散层40外露于电流阻挡层30周边任一侧，或在电流阻挡层30表面设一凹槽使第二电流扩散层40外露于电流阻挡层30的表面，如上均可达到效果，但电流在的第二电流扩散层40的扩散效果或在电流阻挡层30的阻挡效果均会变差，并不是优选方案。
[0030]本实施例中，在第一电流扩散层20/电流阻挡层30/第二电流扩散层40结构中，其相邻之间的折射率不相同，光在不同介质之间传播出现反射，使光反射回衬底101，再由衬底101反射出去，提高出光效率。为达到更好的反射效果，可进一步的将折射率设置为:nl>n2>n3或nl>n2或n2>n3，有源层103发出的光依次经过第二电流扩散层40、电流阻挡层30、第一电流扩散层20，光源从光密介质射入光疏介质中，当入射角大于等于临界角，出现全反射现象，提高反射光量，其材料可通过掺杂技术改变本身的折射率，以提高反射效果。如图7所示为各膜层的折射率关系为nl>n2>n3时的有效反射光路示意图。当然的，也可以通过改变各层膜的厚度，使进入各膜层的光达到反射的效果，还可以设计同时改变膜的厚度及折射率，以达到最佳的反射效果，具体的设计是本领域内的技术人员已掌握的现有技术，在此就不详细展开说明。
[0031]本发明提供的LED芯片，具有如下有益效果:
1.在电流阻挡层30与P型层104间加入一第二电流扩散层40，该第二电流扩散层40与P型层104及第一电流扩散层20形成欧姆接触，电流从正电极601流入，在由第一电流扩散层20扩散的同时，一部分电流依次经过第一电流扩散层20、第二电流扩散层40、P型层104，再流至电流阻挡层30正下方的有源层103，使电流阻挡层30下的有源层103被充分利用，提高发光效率，增大有源层103的利用区域同时减小电流密度，降低LED芯片的电压，如图8所示，为本发明提供的结构图与现有结构的电压对比示意图，实验组为本发明提供的第一电流扩散层20/电流阻挡层30/第二电流扩散层40结构，对照组为现有第一电流扩散层20/电流阻挡层30结构，从图中可得知，以如上述结构为单一变量，在不同工作电流下，实验组的电压比对照组的电压低，且随着工作电流的增大(0-100mA)，趋势越明显。
[0032]2.在正电极下方形成第一电流扩散层20/电流阻挡层30/第二电流扩散层40的结构，该结构的相邻层折射率不同，进入该结构的光有机会被反射，减少被正电极601吸收的光量，提高出光率，如图9所示，为本发明提供的结构图与现有结构的亮度对比示意图，实验组为本发明提供的第一电流扩散层20/电流阻挡层30/第二电流扩散层40结构，对照组为现有第一电流扩散层20/电流阻挡层30结构，从图中可得知，以如上述结构为单一变量，在不同工作电流下，实验组的亮度(即输出功率)比对照组的亮度高，且随着工作电流的增大(O-lOOmA)，趋势越明显。
[0033]3.在第一电流扩散层20/电流阻挡层30/第二电流扩散层40的结构具有反射光的效果下，电极结构中就无需再设置金属铝反射层(如本实施例中的Cr/Au的电极结构)，从而节省为保护该铝层所增加的金厚度，进而降低LED芯片的生产成本。
[0034]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括:衬底、N型层、有源层、P型层、电流阻挡层、第一电流扩散层、第二电流扩散层、正电极、负电极，所述衬底上依次设有N型层、有源层、P型层，所述在部分P型层表面蚀刻至裸露出N型层，负电极设于该裸露的N型层上，并与N型层形成欧姆接触，所述第二电流扩散层设于P型层表面，电流阻挡层设于第二电流扩散层表面，所述第二电流扩散层在延伸面上相对于叠加设置在其上的电流阻挡层具有外露区域，第一电流扩散层设于电流阻挡层及P型层表面，并与外露于电流阻挡层的第二电流扩散层欧姆接触，所述正电极设于位于电流阻挡层表面的第一电流扩散层上，所述正电极、第一电流扩散层、第二电流扩散层、P型层之间的接触面均形成欧姆接触。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于:所述第一电流扩散层、第二电流扩散层均为透光的导电材料，所述电流阻挡层为透光的绝缘材料。3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于:所述第二电流扩散为ITO膜层、氧化锌膜层或石墨烯膜层。4.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于:所述第一电流扩散层、电流阻挡层、第二电流扩散层通过厚度和/或折射率构建出一反射膜系。5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于:所述第二电流扩散层在周边上外露出电流阻挡层之外。6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于:所述第二电流扩散层外露于电流阻挡层的周边的宽度为2-5 μ m。7.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于:还包括一保护层，所述保护层包覆在P型层、第一电流扩散层、N型层、及P型层与N型层交界处的表面，且正电极、负电极暴露在该保护层外。8.根据权利要求7所述的LED芯片，其特征在于:所述保护层为透光的绝缘材料。9.一种如上权利要求1-8任一所述的LED芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 51:在衬底在依次生长N型层、有源层、P型层； 52:在部分P型层表面蚀刻至裸露出N型层； 53:在P型层表面制备一第二电流扩散层； S4:在该第二电流扩散层表面制备一电流阻挡层，且使所述第二电流扩散层在延伸面上相对于叠加设置在其上的电流阻挡层具有外露区域； 55:在该电流阻挡层及P型层表面制备一第一电流扩散层，第一电流扩散层、第二电流扩散层、P型层之间的接触面形成欧姆接触； 56:在第一电流扩散层与N型层表面分别制备正电极、负电极。10.根据权利要求9所述LED芯片的制备方法，其特征在于，还包括步骤: 57:在P型层、第一电流扩散层、N型层、及P型层与N型层交界处的表面制备一保护层，且正电极、负电极暴露在该保护层外。
【专利摘要】本发明涉及一种光电性好、结构简单、成本低的LED芯片及制备方法。本发明提供的一种LED芯片及LED芯片的制备方法，在现有电流阻挡层与P型层之间加入一第二电流扩散层，使一部分电流经第二电流扩散层至电流阻挡层正下方的有源层，使电流阻挡层下的有源层被充分利用，提高发光效率，增大有源层的利用区域同时减小电流密度，降低LED芯片的电压，同时该结构对光有反射效果，提高出光效率的同时，可对电极层进行简化，从而降低生产成本。
【IPC分类】H01L33/14
【公开号】CN105374914
【申请号】CN201510751194
【发明人】刘英策, 陈凯轩, 李俊贤, 张永, 陈亮, 魏振东, 黄新茂
【申请人】厦门乾照光电股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月9日