[实用新型]一种具有反射型电流阻挡层的LED芯片

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种LED芯片，尤其是涉及一种具有反射型电流阻挡层的LED芯片。

【背景技术】

目前，发光二极管(LED)芯片结构有正装结构，垂直结构和倒装焊结构，其中正装结构的发光二极管芯片如图1所示，主要包括衬底1、形成在衬底上的缓冲层2(buffer layer)、形成在缓冲层上的N型半导体层3、形成在N型半导体层上的发光层4、形成在发光层上的P型半导体层5，形成P型半导体层5上的透明导电层6、以及P电极81和N电极82。由于LED芯片的电流积聚效应特别明显，即电流主要集中在电极正下方的发光层部分区域，横向扩展比较小，电流分布很不均匀，导致局部电流密度过大，热量过高，大大降低了芯片的使用效率和寿命。同时，在此区域电流密度最大，自然发光强度也最大，但此区域出射的光绝大部分会被正上方的不透明电极所遮挡，导致LED的出光效率降低。为了解决上述问题，行业内的普遍方法是在P型半导体层和P型电极之间直接镀上一层绝缘介质作电流阻挡层，请参见图2，这样虽然能够减少电极下方的电流比例，在一定程度上增加电流的扩散性，但增加的电流阻挡层势必会吸收一部分的光线，降低发光二极管的出光效率。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种散热效率高、电流扩散均匀、出光效率高的具有反射型电流阻挡层的LED芯片。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有反射型电流阻挡层的LED芯片，包括N型半导体层、形成在N型半导体层上的发光层、形成在发光层上的P型半导体层、形成在P型半导体层上的透明导电层、形成在透明导电层上的P电极和形成于N型半导体层上的N电极，其特征在于，在所述P型半导体层上P电极对应的正下方形成有第一沟槽，所述第一沟槽上形成有电流阻挡层，所述电流阻挡层由多层二氧化硅层和二氧化钛层交互层叠而成。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：由于在P型半导体层上P电极对应的正下方形成有第一沟槽，在第一沟槽的表面形成有电流阻挡层，电流阻挡层能够起到阻挡电流的作用，沟槽的形成破坏了P电极下的PN结结构，沟槽边缘能够防止P电极的金属层跨越P、N电极形成的漏电流，对电流起到一定的阻挡作用，减少电流向P电极积聚，起到双层电流阻挡的作用，使P电极注入的电流横向扩展到P电极下方以外的发光区，降低了电流积聚在P电极下方时产生的热量，提高了LED芯片热稳定性能的同时也延长了器件的使用寿命；由于电流阻挡层由多层二氧化硅层和二氧化钛层交互层叠而成，这样形成布拉格反射层，这样可以增加P电极下光的反射效率，减少P电极下方对光线的吸收，最大限度的提升LED芯片的外部光萃取效率，本实用新型的电流阻挡层既起到阻挡电流的作用，使LED芯片的电流扩散均匀以达到热稳定的性能，又起到光线反射的作用以提高LED芯片的出光效率，同时，本实用新型还具有结构简单、易于量产、良率高的优点。

优选的，在N型半导体层上N电极对应的正下方形成有第二沟槽，采用这样的结构能够使N电极下方的电流扩散更均匀。

优选的，所述第一沟槽和第二沟槽的深度在100nm至1000nm之间，该沟槽的厚度范围能有效阻挡电流，避免电流积聚在P电极下方，使电流扩散均匀。

优选的，所述第一沟槽和第二沟槽的深度为500nm，该沟槽的厚度为优选值，能有效阻挡电流，避免电流积聚在P电极下方，使电流扩散均匀。

优选的，所述电流阻挡层的厚度在2000nm至6000nm之间，电流阻挡层的宽度大于所述P电极的宽度，两者的宽度差距在3um到10um之间，该结构及相应的数值范围能有效阻挡电流，避免电流积聚在P电极下方，使电流扩散均匀。

优选的，所述电流阻挡层的厚度为4000nm，电流阻挡层的宽度大于所述P电极的宽度，两者的差距为6um，该结构及相应的数值范围能有效阻挡电流，避免电流积聚在P电极下方，使电流扩散均匀。

优选的，所述电流阻挡层沿第一沟槽表面延伸至沟槽两侧，该结构能有效阻挡电流，避免电流积聚在P电极下方，使电流扩散均匀。

优选的，所述P电极与透明导电层之间还形成有欧姆接触层，该结构可以使P电极与透明导电层之间结构良好。

优选的，还包括衬底和形成于衬底上的缓冲层，所述N型半导体层、发光层、P型半导体层依次形成于所述缓冲层上，增加缓冲层能够避免衬底和N型半导体层因材料不同造成两者间存在较大的晶格缺陷，使两者间的晶格匹配度更高。

【附图说明】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。