[发明专利]一种高出光效率的发光二极管芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种高出光效率的发光二极管芯片，包括在衬底上依次设置的N型半导体层、有源层、P型半导体层、电流扩展层以及绝缘覆盖层，其特征在于，所述电流扩散层的折射率值处于在P型半导体层与绝缘覆盖层两者的折射率值之间，并且沿着垂直于电流扩散层表面的方向上梯度分布，使电流扩散层与绝缘覆盖层的界面，以及电流扩散层与P型半导体层的界面处的折射率差降低，从而减轻界面处的全反射。

2.根据权利要求1所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，N型半导体层、有源层和P型半导体层选自于GaN、AlN、和InN中的一种或者三者之间组合而成的多元化合物。

3.根据权利要求1所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，绝缘覆盖层的材料是二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，N型半导体层、有源层和P型半导体层的材料为GaN，其折射率为2.4，绝缘覆盖层的材料为是二氧化硅，其折射率为1.47，电流扩展层的折射率在2.4和1.47之间梯度分布。

5.根据权利要求1所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，电流扩展层的材料选自于ITO、GZO、AZO和IZO中的任意一种。

6.一种高出光效率的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层；

在P型半导体层上制作用于实现欧姆接触的电流扩展层，在生长过程中逐渐改变蒸发镀膜的工艺条件从而形成一折射率梯度变化的电流扩展层；

在薄膜层表面生长绝缘覆盖层。

7.根据权利要求6所述的高出光效率的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，电流扩展层的材料含氧的化合物，在生长电流扩展层的步骤中通过改变反应过程中O₂气体的流量来改变折射率。

8.根据权利要求6所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，在生长电流扩展层的步骤中采用蒸发镀膜工艺，并通过改变镀膜时的蒸发速率来形成折射率梯度变化的电流扩展层。

9.根据权利要求6所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，电流扩展层为ITO薄膜，在生长电流扩展层的步骤中通过调节蒸发源中SnO₂与In₂O₃的比例来改变折射率，或者通过掺入金属Ga和Al中的一种或两种来改变折射率。

10.根据权利要求6所述的高出光效率的发光二极管芯片，其特征在于，电流扩展层为GZO薄膜，在生长电流扩展层的步骤中采用蒸发镀膜工艺，并调节Ga在ZnO靶材中的质量百分比来改变折射率，或者在蒸发源中引入其他III族金属掺杂物如Al、In等中的一种或两种来改变折射率。