[发明专利]一种大尺寸LED芯片及其制作方法

说明书

本发明提供了一种大尺寸LED芯片及其制作方法，通过在所述外延叠层背离所述衬底的一侧表面设置隧穿结与若干个电流扩展复合层，其中，所述电流扩展复合层层叠于所述隧穿结背离所述外延叠层的一侧表面，且各所述电流扩展复合层包括沿第一方向依次堆叠的第二N型半导体层和欧姆接触层；所述电流扩展复合层具有第一通孔，所述第一通孔从顶层的欧姆接触层贯穿至部分所述第一N型半导体层，且裸露所述第一N型半导体层的部分表面；使所述P型半导体层与最底层的第二N型半导体层之间形成隧穿效应。从而实现通过外延材料层(即N型半导体层)替代传统结构的透明导电层，在保证其电流扩展效果的同时，可较好地实现稳定可靠的芯片结构。

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种大尺寸LED芯片及其制作方法。

背景技术

随着发光二极管的快速发展，LED的应用日新月异；市场对发光二极管的发光功率需求越来越高，使得LED芯片尺寸也越做越大。与此同时，由于大尺寸芯片会带来电流扩展效果不佳的问题，使得LED芯片结构不断地改进优化；目前，大尺寸芯片通常采用扩展电极结构结合透明导电层，将透明导电层(诸如ITO等导电金属氧化物)作为P型欧姆接触层，使得电流能较好地在大面积芯片扩展开。

然而，透明导电层虽然能经过高温熔合后具有较高的透光率，但仍然具有一定的损失，无法达到100％，不利于芯片的亮度提升；同时，若不采用透明导电层作为欧姆接触层，又难以实现P型半导体层的欧姆接触。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种大尺寸LED芯片及其制作方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大尺寸LED芯片及其制作方法，以解决大尺寸LED芯片中P型半导体层无法做厚且透明导电层又会损失出光的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种大尺寸LED芯片，包括：

衬底；

位于所述衬底表面的外延叠层，所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一N型半导体层、有源层、P型半导体层；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述外延叠层；

隧穿结，所述隧穿结设置于所述外延叠层背离所述衬底的一侧表面；

若干个电流扩展复合层，所述电流扩展复合层层叠于所述隧穿结背离所述外延叠层的一侧表面，且各所述电流扩展复合层包括沿第一方向依次堆叠的第二N型半导体层和欧姆接触层；

第一通孔，所述第一通孔从顶层的欧姆接触层贯穿至部分所述第一N型半导体层，且裸露所述第一N型半导体层的部分表面；

绝缘层，所述绝缘层附着于所述第一通孔的侧壁；

N型电极，以被保持在所述第一通孔的方式层叠于所述第一N型半导体层的裸露部，并通过所述绝缘层与其余各层相互隔离；

P型电极，层叠于所述顶层的欧姆接触层的表面。

优选地，在相邻两个所述电流扩展复合层之间设有电流扩散层。

优选地，所述电流扩散层包括相互层叠的至少一N-GaN层和至少一U-GaN层。

优选地，任意一个所述U-GaN层的两侧均是所述N-GaN层。

优选地，所述N型电极还包括至少一N型扩展电极；

所述第一通孔设有若干个水平延伸并裸露所述第一N型半导体层的第一沟槽，且所述第一沟槽的侧壁设有绝缘层；所述N型扩展电极以被保持在所述第一沟槽的方式层叠于所述第一N型半导体层；其中，所述N型扩展电极电连接于所述N型电极。

优选地，所述P型电极还包括至少一P型扩展电极；