[发明专利]一种发光效率高的LED芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种发光效率高的LED芯片及其制作方法，该LED芯片，包括：衬底，所述衬底上自下而上依次形成的外延层、电流阻挡层、透明导电膜以及P电极，所述外延层包括缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层，所述电流阻挡层中有通孔，所述通孔中填充电导率低于透明导电膜的导电介质夹层，所述电流阻挡层与P型半导体层之间形成电导率大于P型半导体层的电流扩散薄层，所述电流扩散薄层被所述电流阻挡层以及所述导电介质夹层覆盖。本发明使得电流阻挡层下方的有源区可被利用，进而提高发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体光电器件领域，特别涉及一种LED芯片及其制作方法。

技术背景

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种半导体光电器件，利用半导体P-N结电致发光原理制成。LED由于能耗低，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、指示灯等领域有很好的应用。近年来，高亮度蓝绿光LED发展迅速，已成为全彩色高亮度大型户外显示屏、交通信号灯等必需的发光器件。

传统LED芯片由于结构的限制，电流主要聚集在电极正下方，电流扩散均匀度不能达到理想效果，导致电极正下方电流密度过高，产生热量过多，现有技术为改善电流聚集问题，通常在P电极形成之前在P型半导体表面上相对应P电极区域形成绝缘的电流阻挡层，增加电流的横向扩散，这在一定程度上使电流分布更加均匀，提高发光效率，但是由于电流阻挡层的设置，使得P电极与P型半导体层相互隔离无电流通过，这样P电极底部的有源层由于没有电流的注入而不发光,即使得电流阻挡层下方的有源区不能被充分利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光效率高的LED芯片，使得电流阻挡层下方的有源区可被利用，进而提高发光效率。

本发明的另一目的是提供上述LED芯片的制作方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发光效率高的LED芯片，包括：衬底，所述衬底上自下而上依次形成的外延层、电流阻挡层、透明导电膜以及P电极，所述外延层包括缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层，所述P型半导体层边缘刻蚀至露出所述N型半导体层，N电极形成在露出的N型半导体层上，所述电流阻挡层中有通孔，所述通孔中填充电导率低于透明导电膜的导电介质夹层，所述电流阻挡层与P型半导体层之间形成电导率大于P型半导体层的电流扩散薄层，所述电流扩散薄层被所述电流阻挡层以及所述导电介质夹层覆盖。

优选地，所述通孔形成在电流阻挡层的中央。

优选地，所述电流扩散薄层材料具有高的反射率。

优选地，所述电流扩散薄层材料为铝或银。

优选地，所述电流扩散薄层与所述P电极投影重合。

优选地，所述N型半导体层为N型GaN，所述发光层为In掺杂的GaN，所述P型半导体层为P型GaN。

一种LED芯片的制作方法，包括以下步骤：

(1)在衬底上自下而上依次外延生长缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层以获得外延片；

(2)蚀刻所述P型半导体层边缘至露出所述N型半导体层；

(3)在所述P型半导体层表面形成电流扩散薄层以及电流阻挡层，所述电流阻挡层中有通孔，所述通孔中填充电导率低于透明导电膜的导电介质夹层；

(4)在所述电流阻挡层以及未被电流阻挡层覆盖的P型半导体层表面形成透明导电膜；

(5)在最透明导电膜上形成P电极，在露出的N型半导体层上形成N电极。