LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种LED芯片及其制作方法，制作方法包括：提供衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层；形成第一、第二透明导电层；形成功函数大于透明导电层的含银的金属反射层，其中位于第一透明导电层上的金属反射层为P电极，位于第二透明导电层上的金属反射层为N电极；LED芯片包括衬底、N型半导体层、有源层和P型半导体层，第一、第二透明导电层；金属反射层，其中位于第一透明导电层上的金属反射层为P电极，位于第二透明导电层上的金属反射层为N电极。本发明专利技术的有益效果在于，降低P、N型半导体层与金属反射层之间的势垒高度，进而减小P、N型半导体层与金属反射层之间的欧姆接触，减小LED芯片的工作电压，增加LED芯片的发光效率。

LED chip and its making method

The invention provides a LED chip and a manufacturing method thereof. The method includes: providing a substrate, a N type semiconductor layer, an active layer and the P type semiconductor layer; a first and a second transparent conductive layer; forming function than transparent conductive layer containing silver metal reflective layer, which is located in the metal reflecting the first transparent conductive layer. The electrode layer is P, a metal reflective layer is located on the second transparent conductive layer on the N electrode; LED chip includes a substrate, a N type semiconductor layer, an active layer and the P type semiconductor layer, the first and the second transparent conductive layer; a metal reflective layer, which is located in the metal reflecting the first transparent conductive layer on the metal electrode layer is P. The reflective layer is located on the second transparent conductive layer on the electrode for N. The invention has the advantages of reducing the barrier height between P and N type semiconductor layer and a metal reflective layer, thereby reducing the ohmic contact between the P and the N type semiconductor layer and a metal reflective layer, reduce the working voltage of the LED chip, the luminous efficiency increases LED chip.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED制造
，具体涉及一种LED芯片及其制作方法。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种半导体固态发光器件，其利用半导体PN结电致发光原理制成。LED器件具有开启电压低、体积小、响应快、稳定性好、寿命长、无污染等良好光电性能，因此在室外室内照明、背光、显示、交通指示等领域具有越来越广泛的应用。一般来说LED芯片结构分为水平结构(正装芯片)、垂直结构(垂直结构芯片)和倒装结构(倒装芯片)三种类型；其中，倒装结构LED芯片中的P、N电极均位于发光区同一侧，芯LED片中的量子阱层所发出的光主要通过透明的蓝宝石层逸出，这样的LED芯片的发光效率更高。但是，现有技术中的倒装结构的LED芯片为了提升芯片的发光效率，采用了具有较高光反射率的材料形成电极层。但是这可能对LED芯片的其他性能造成影响，例如，导致LED芯片的使用电压升高。因此，如何在尽量不影响LED芯片其他性能的前提下尽量提升LED芯片的发光效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种LED芯片及其制作方法，以在尽量不影响LED芯片其他性能的前提下尽量提升LED芯片的发光效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种LED芯片的制作方法，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层和有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上以及开口底部形成功函数大于所述P型半导体层以
及N型半导体层的透明导电层，其中位于所述P型半导体层上的透明导电层为第一透明导电层，位于所述开口中露出的N型半导体层上的透明导电层为第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层之间不接触；在所述第一透明导电层以及第二透明导电层的表面和侧壁形成含银的金属反射层，所述含银的金属反射层的功函数大于所述透明导电层的功函数，其中，位于所述第一透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的P电极，位于所述第二透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的N电极，所述P电极和N电极之间不接触。可选的，在P型半导体层和有源层中形成开口的步骤包括：采用等离子刻蚀的方式去除部分P型半导体层材料以及有源层材料，以形成所述开口。可选的，形成透明导电层的步骤包括：使靠近所述开口的P型半导体层从所述第一透明导电层露出，并使所述第二透明导电层覆盖所述开口的部分底面，所述第二透明导电层与所述开口的侧壁之间具有第一间隙；在第二透明导电层的表面和侧壁形成金属反射层的步骤包括：使金属反射层形成于所述第二透明导电层表面和侧壁，且所述金属反射层的侧壁与所述开口的侧壁之间具有第二间隙。可选的，形成氧化铟锡或者氧化锌材料的透明导电层。可选的，形成透明导电层的步骤包括：采用磁控溅射沉积或者反应等离子沉积的方式形成所述透明导电层。可选的，形成金属反射层的步骤包括：形成单层或者叠层结构的金属反射层。可选的，形成金属反射层的步骤包括：在所述透明导电层上依次形成银层以及钛化钨层，所述银层以及钛化钨层共同构成所述叠层结构的金属反射层；或者，在所述透明导电层上依次形成银层、钛化钨层以及铂层，所述银
层、钛化钨层以及铂层共同构成所述叠层结构的反射层。可选的，形成金属反射层的步骤之后，形成N电极或P电极的步骤之前，所述制作方法还包括：在所述金属反射层表面形成导电保护层。可选的，所述导电保护层的材料为钛化钨，或者，为铬、铂、钛、铜、镍中一种或多种的组合。可选的，形成导电保护层的步骤包括：形成单层或者叠层结构的导电保护层。可选的，形成导电保护层的步骤包括：形成叠层结构的导电保护层，并使所述叠层结构的导电保护层的表面为镍层。可选的，形成导电保护层的步骤包括：采用磁控溅射沉积或者化学气相沉积的方式形成所述导电保护层。此外，本专利技术还提供一种LED芯片，包括：衬底；位于所述衬底上的N型半导体层；位于所述N型半导体层上的有源层；位于所述有源层上的P型半导体层，所述P型半导体层和有源层中具有露出N型半导体层的开口；透明导电层，包括位于P型半导体层上的第一透明导电层以及位于所述开口底部的第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层之间不接触；所述透明导电层的功函数大于所述P型半导体层以及N型半导体层的透明导电层的功函数；含银的金属反射层，其位于第一透明导电层以及第二透明导电层表面以及侧壁，其中位于所述第一透明导电层上的金属反射层为P电极，位于所述第二透明导电层上的金属反射层为N电极，所述P电极和N电极之间不接触；所述金属反射层的功函数大于所述透明导电层的功函数。可选的，所述透明导电层的材料为氧化铟锡或者氧化锌。可选的，所述金属反射层为单层或者叠层结构。可选的，所述金属反射层包括位于所述透明导电层上的银层以及位于所述银层上的钛化钨层；或者，所述金属反射层包括依次位于所述透明导电层上的银层、位于所述银层上的钛化钨层以及位于所述钛化钨层上的铂层。可选的，所述LED芯片还包括：位于所述金属反射层表面的导电保护层。可选的，所述导电保护层为单层或者叠层结构。可选的，所述导电保护层的表面为镍层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层之后，形成露出N型半导体层的开口；在这之后，在所述P型半导体层上以及开口中形成透明导电层，其中位于所述P型半导体层上的透明导电层为第一透明导电层，位于所述开口中露出的N型半导体层上的透明导电层为第二透明导电层；在所述第一透明导电层以及第二透明导电层的表面和侧壁形成含银的金属反射层，其中位于所述第一透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的P电极，位于所述第二透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的N电极。本专利技术的N电极和P电极可以在同一工艺步骤中形成，相对于分别形成两种类型电极的现有技术来说，简化了工艺步骤；此外，由于P电极与P型半导体层之间、N电极与N型半导体层之间隔有透明导电层，且所述透明导电层的功函数大于所述P型半导体层以及N型半导体层且小于所述金属反射层，也就是说，所述透明导电层的功函数介于所述P、N型半导体层与金属反射层之间，这样有利于降低P、N型半导体层与金属反射层之间的势垒高度，进而有利于减小P、N型半导体层与金属反射层之间的欧姆接触，这有利于改善LED芯片的工作性能，例如，减小LED芯片的工作电压。此外，所述透明导电层一般具有相对较小的电阻大小，进而可以帮助LED芯片工作时的电流在透明导电层上扩散
开来，达到电流扩展的目的，防止电流拥堵现象的发生，增加量子效率，这有利于提升LED芯片的工作性能。此外，由于透明导电层具有导电性，因而不会影响到P电极与P型半导体层之间、N电极与N型半导体层之间的电连接；且透明导电层具有透光性。因而可以使芯片产生的光透过所述透明导电层直至金属反射层，然后经金属反射层反射后从衬底透出，进而有利于增加LED芯片的发光效率。附图说明图1至图11是本专利技术LED芯片的制作方法一实施例中各个步骤的结构示意图。具体实施方式现有技术中为了增加倒装结构的LED芯片的效率，采用了一些反射率较高的材料作为LED芯片的电极。但是改变LED芯片的电极材料会导致LED芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层和有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上以及开口底部形成功函数大于所述P型半导体层以及N型半导体层的透明导电层，其中位于所述P型半导体层上的透明导电层为第一透明导电层，位于所述开口中露出的N型半导体层上的透明导电层为第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层之间不接触；在所述第一透明导电层以及第二透明导电层的表面和侧壁形成含银的金属反射层，所述含银的金属反射层的功函数大于所述透明导电层的功函数，其中，位于所述第一透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的P电极，位于所述第二透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的N电极，所述P电极和N电极之间不接触。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上依次形成N型半导体层、有源层和P型半导体层；在所述P型半导体层和有源层中形成露出部分N型半导体层的开口；在所述P型半导体层上以及开口底部形成功函数大于所述P型半导体层以及N型半导体层的透明导电层，其中位于所述P型半导体层上的透明导电层为第一透明导电层，位于所述开口中露出的N型半导体层上的透明导电层为第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层之间不接触；在所述第一透明导电层以及第二透明导电层的表面和侧壁形成含银的金属反射层，所述含银的金属反射层的功函数大于所述透明导电层的功函数，其中，位于所述第一透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的P电极，位于所述第二透明导电层上的金属反射层作为所述LED芯片的N电极，所述P电极和N电极之间不接触。2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在P型半导体层和有源层中形成开口的步骤包括：采用等离子刻蚀的方式去除部分P型半导体层材料以及有源层材料，以形成所述开口。3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成透明导电层的步骤包括：使靠近所述开口的P型半导体层从所述第一透明导电层露出，并使所述第二透明导电层覆盖所述开口的部分底面，所述第二透明导电层与所述开口的侧壁之间具有第一间隙；在第二透明导电层的表面和侧壁形成金属反射层的步骤包括：使金属反射层形成于所述第二透明导电层表面和侧壁，且所述金属反射层的侧壁与所述开口的侧壁之间具有第二间隙。4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成氧化铟锡或者氧化锌材料的透明导电层。5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成透明导电层的步骤包括：
\t采用磁控溅射沉积或者反应等离子沉积的方式形成所述透明导电层。6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成金属反射层的步骤包括：形成单层或者叠层结构的金属反射层。7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，形成金属反射层的步骤包括：在所述透明导电层上依次形成银层以及钛化钨层，所述银层以及钛化钨层共同构成所述叠层结构的金属反射层；或者，在所述透明导电层上依次形成银层、钛化钨层以及铂层，所述银层、钛化钨层以及铂层共同构成所述叠层结构的反射层。8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成金属反...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀山，徐慧文，李智勇，朱广敏，余婷婷，张宇，李起鸣，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31