[发明专利]一种小型LED芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种小型LED芯片及其制造方法。

背景技术

发光二极管（Light-EmittingDiode，LED）是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低亮度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，亮度也提高到相当的亮度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、装饰和照明。

LED芯片的制备通常包括下述步骤：

1）通过MOCVD在蓝宝石衬底上生长多层GaN外延层；

2）芯片正常MESA制作；

3）电流阻挡层制作；

4）透明导电层制作；

5）制作SiO₂保护层以及金属电极。

随着小间距LED显示屏发展，对LED芯片尺寸要求是越来越小。目前小型LED芯片尺寸能做到6*6mil，甚至更小，而LED芯片中两个金属电极的直径最小为2.4mil，N电极下方发光层无法发光，会导致发光面积不足，影响小型LED芯片的发光效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型LED芯片及其制造方法，有效提高了LED芯片的发光效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种小型LED芯片，所述LED芯片包括衬底、位于衬底上的N型半导体层、发光层、及P型半导体层，所述LED芯片上形成有贯穿P型半导体层、发光层及部分N型半导体层的通孔，所述P型半导体层上形成有未覆盖通孔区域的透明导电层，所述LED芯片上在通孔侧壁、以及通孔旁侧部分透明导电层上形成有电流阻挡层，所述电流阻挡层上及通孔内形成有与N型半导体层电性连接的N电极，透明导电层上形成有与P型半导体层电性连接的P电极，所述衬底为图案化衬底，所述N电极为反射电极。

作为本发明的进一步改进，所述透明导电层覆盖于部分P型半导体层上，透明导电层的面积小于P型半导体层的面积。

作为本发明的进一步改进，所述电流阻挡层还覆盖于未被透明导电层覆盖的P型半导体层上。

作为本发明的进一步改进，所述N电极的俯视投影位于电流阻挡层内。

作为本发明的进一步改进，所述LED芯片设有保护层，所述保护层位于透明导电层、电流阻挡层上方且至少露出部分N电极及部分P电极。

作为本发明的进一步改进，所述通孔的截面形状为圆形、椭圆形、方形、或不规则形状。

作为本发明的进一步改进，所述衬底为蓝宝石图案化衬底、Si图案化衬底、或SiC图案化衬底。

相应地，一种小型LED芯片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一衬底，所述衬底为图案化衬底；

在衬底上外延生长N型半导体层、发光层、及P型半导体层；

通过MESA光刻，形成贯穿P型半导体层、发光层及部分N型半导体层的通孔；

在P型半导体层上形成有未覆盖通孔区域的透明导电层；

在通孔侧壁、以及通孔旁侧部分透明导电层上形成电流阻挡层；

在电流阻挡层上及通孔内形成与N型半导体层电性连接的N电极，在透明导电层上形成与P型半导体层电性连接的P电极。

作为本发明的进一步改进，所述制造方法还包括：

在透明导电层、电流阻挡层上方形成保护层，并光刻至少露出部分N电极及部分P电极。

作为本发明的进一步改进，所述制造方法中：

透明导电层通过涂抹正性光刻胶并光刻形成；

电流阻挡层通过涂抹负性光刻胶并光刻形成。

本发明的有益效果是：

通过电流阻挡层和电极的设置，减小了N电极与N型半导体层的接触面积，能够使N电极下方的部分发光层进行发光，通过反射电极和PSS衬底进行出光，有效提高了小型LED芯片的发光效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例中小型LED芯片的剖视结构示意图；

图2为本发明中小型LED芯片PSS衬底与反射电极的结构示意图；