[发明专利]一种LED芯片及其制作方法

说明书

本发明揭示了一种LED芯片及其制作方法，其中，该LED芯片包括第一衬底以及依次形成于第一衬底上的第二衬底和外延层，外延层包括依次形成于衬底上的第一半导体层、发光层和第二半导体层，第一衬底和第二衬底由透明材质制得，第一衬底与第二衬底贴合的一侧表面凹陷形成有多个微纳结构，第一衬底的厚度大于第二衬底的厚度。这些凹陷的微纳结构可以将入射到衬底中的光进行反射，使其返回需要的出光方向，提高出光效率，且其制作工艺简单，可以有效控制LED芯片的制作成本。

技术领域

本发明属于LED发光技术领域，具体涉及一种LED芯片及其制作方法。

背景技术

传统白炽灯耗能高、寿命短，在全球资源紧缺的今天，已渐渐被各国政府禁止生产，随之替代产品是电子节能灯，电子节能灯虽然提高了节能效果，但由于使用了诸多污染环境的重金属元素，又有悖于环境保护的大趋势。随着LED技术的高速发展LED照明逐渐成为新型绿色照明的不二之选。LED在发光原理、节能、环保的层面上都远远优于传统照明产品。

目前制约LED进一步发展的瓶颈之一是它的发光效率，理论上用蓝光LED激发黄色荧光粉得到白光的发光效率为每瓦300多流明，但在实际的应用中，LED芯片实际的发光效率大概只有150流明左右，制约LED芯片发光效率的一个重要因素就是从激活区发出的光无法从LED芯片内部逃逸出来。现有技术中，为了提高LED芯片的出光效率，通常在衬底的下方设置反射膜或反射镜，或是采用激光烧蚀的方法在衬底内形成由空腔构成的反射结构，在第一种方法中，光线在被反射膜或反射镜反射前需要经过多个接触界面，这会造成光的极大损耗；而第二种方法的加工工艺条件复杂，会导致LED芯片的制造成本大大增加。

发明内容

本申请一实施例提供一种LED芯片，其可以提高LED芯片的出光效率，且制作工艺简单，该LED芯片包括：

第一衬底以及依次形成于所述第一衬底上的第二衬底和外延层，所述外延层包括依次形成于所述衬底上的第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述第一衬底和第二衬底由透明材质制得，所述第一衬底与所述第二衬底贴合的一侧表面凹陷形成有多个微纳结构，所述第一衬底的厚度大于所述第二衬底的厚度。

一实施例中，所述微纳结构为圆底形或倒锥形。

一实施例中，所述第一衬底和第二衬底由同一材质制得。

一实施例中，所述第一衬底和第二衬底通过直接键合工艺连接。

一实施例中，所述第一衬底和第二衬底的厚度比为10:1～8:1。

本申请一实施例还提供一种LED芯片的制作方法，该方法包括：

S1、在第一衬底的一侧表面通过蚀刻形成多个凹陷的微纳结构；

S2、将第二衬底连接于所述第一衬底具有微纳结构的一侧表面；

S3、在所述第二衬底远离所述第一衬底的一侧表面依次制作第一半导体层、发光层和第二半导体层，制得LED芯片。

一实施例中，步骤S1具体包括，在第一衬底一侧表面的边缘处进行保护，并在未被保护的第一衬底的所述表面通过蚀刻形成多个凹陷的微纳结构。

一实施例中，所述方法还包括在形成所述微纳结构后去除所述第一衬底一侧表面的保护，并将第二衬底通过直接键合的方式与所述第一衬底的一侧表面上未被蚀刻的区域连接。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益效果：

通过设置彼此连接的第一衬底和第二衬底，第一衬底与第二衬底贴合的一侧表面凹陷形成有多个微纳结构，所述第一衬底的厚度大于所述第二衬底的厚度，这些凹陷的微纳结构可以将入射到衬底中的光进行反射，使其返回需要的出光方向，提高出光效率，其制作工艺简单，可以有效控制LED芯片的制作成本。

附图说明