[发明专利]全角度侧壁反射电极的LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED制造领域，尤其涉及一种全角度侧壁反射电极的LED芯片及其制作方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种半导体发光器件，利用半导体P-N结电致发光原理制成。LED芯片具有能耗低，体积小、寿命长，稳定性好，响应快，发光波长稳定等好的光电性能，目前已经在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有广泛的应用。

传统的LED芯片制备工艺已经日渐成熟，并且LED芯片多以正装平行结构为主。其光提取效率受两个重要因素影响：一是金属电极吸光；二是发光面积由于电极平台(Mesa)蚀刻而造成的损失。

具体的，请参考图1，图1为现有技术中正装LED芯片结构示意图，所述结构包括：图形化的蓝宝石衬底10以及依次形成在图形化的蓝宝石衬底10上的N-GaN21、量子阱层22及P-GaN23。通常，正装LED芯片在P-GaN23上形成P电极32，在形成N电极31时会先蚀刻形成Mesa，Mesa暴露出部分N-GaN21，接着在蚀刻出来的N-GaN21上沉积N电极31并实现与N-GaN21的欧姆接触。这种方式会有如下两方面的缺点：1)蚀刻过程会造成较大的发光面积损失，即刻蚀掉较大部分面积的量子阱层22；2)N电极31的侧壁通常反射率较低，它会同时造成对LED芯片内部反射光及侧向出光的吸收(如图1中箭头所示)。上述两方面缺陷均会影响LED芯片的发光效率。

很多厂家使用反射率较高的金属(如Ag、Al或Rh)作N电极31，以减少N电极31的吸光作用，从而提升LED芯片的出光效率。然而，综合考虑N电极31的粘附能力与反射作用后，堆层金属结构通常被用作此类反射电极。然而此类金属电极的反射率仍然有限，且吸收侧出光及发光面积损失的问题都难以解决。因此，有必要提出一种不损失发面积的LED芯片，以增加发光效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全角度侧壁反射电极的LED芯片及其制作方法，能够不损失发光面积，减少电极的侧光吸收，提高LED芯片的发光效率。

为了实现上述目的，本发明提出了一种全角度侧壁反射电极的LED芯片，包括：衬底、外延层、钝化层、P电极和N电极，其中，所述外延层包括依次形成的N-GaN、量子阱层和P-GaN，所述N-GaN形成在所述衬底上，所述P-GaN和量子阱层的两侧壁设有斜坡，暴露出部分N-GaN，所述钝化层形成在所述斜坡和P-GaN的表面，并设有图案暴露出部分P-GaN，所述N电极形成在所述斜坡处的钝化层及P-GaN表面的钝化层上，并与所述N-GaN相连，所述P电极形成在所述钝化层的表面，并与暴露出的P-GaN相连。

进一步的，在所述的全角度侧壁反射电极的LED芯片中，还包括一透明导电薄膜，所述透明导电薄膜形成在所述钝化层和P-GaN之间，图案化的钝化层暴露出所述透明导电薄膜。

进一步的，在所述的全角度侧壁反射电极的LED芯片中，所述P电极包括P焊盘和所述P焊盘相连的P引线，所述P焊盘和P引线均形成在P-GaN表面的钝化层上，并与所述透明导电薄膜相连。

进一步的，在所述的全角度侧壁反射电极的LED芯片中，所述P电极包括P焊盘和所述P焊盘相连的P引线，所述P焊盘形成在P-GaN表面的钝化层上，所述P引线形成在所述斜坡处的钝化层及P-GaN表面的钝化层上，并与所述透明导电薄膜相连。

进一步的，在所述的全角度侧壁反射电极的LED芯片中，所述N电极包括N焊盘和所述N焊盘相连的N引线，所述N焊盘形成在P-GaN表面的钝化层上，所述N引线形成在所述斜坡处的钝化层及P-GaN表面的钝化层上，并与所述N-GaN相连。

本发明还提出了一种全角度侧壁反射电极的LED芯片的制作方法，包括步骤：

提供衬底；

在所述衬底上形成外延层，所述外延层依次包括N-GaN、量子阱层和P-GaN；

刻蚀所述量子阱层和P-GaN，形成斜坡，所述斜坡暴露出部分N-GaN；

在所述斜坡处及P-GaN的表面形成钝化层，所述钝化层设有图案暴露出部分P-GaN；

在暴露出的P-GaN上形成P电极，在所述斜坡及P-GaN表面的钝化层上形成N电极，所述N电极与暴露出的N-GaN相连。

进一步的，在所述的全角度侧壁反射电极的LED芯片的制作方法中，在形成所述钝化层之前，在所述P-GaN的表面形成一层透明导电薄膜，所述透明导电薄膜的材质为ITO、AZO或ZnO。