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CN103222074A - 具有电极焊盘的发光二极管芯片 - Google Patents

具有电极焊盘的发光二极管芯片 Download PDF

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CN103222074A
CN103222074A CN2011800558258A CN201180055825A CN103222074A CN 103222074 A CN103222074 A CN 103222074A CN 2011800558258 A CN2011800558258 A CN 2011800558258A CN 201180055825 A CN201180055825 A CN 201180055825A CN 103222074 A CN103222074 A CN 103222074A
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禹尚沅
李锦珠
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Abstract

这里公开了一种包括电极焊盘的LED芯片。该LED芯片包括：半导体堆叠，包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的活性层；第一电极焊盘，位于第二导电类型半导体层上，与第一导电类型半导体层相反；第一电极延伸体，从第一电极焊盘延伸并连接到第一导电类型半导体层；第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层；以及绝缘层，设置在第一电极焊盘与第二导电类型半导体层之间。该LED芯片包括在第二导电类型半导体层上的第一电极焊盘，从而增大了发光面积。

Description

具有电极焊盘的发光二极管芯片
技术领域
本发明涉及一种发光二极管芯片，更具体地讲，涉及一种具有电极焊盘的发光二极管芯片。
背景技术
氮化镓（GaN）基发光二极管（LED）已在包括自然色彩LED显示器、LED交通灯和白色LED等的广泛应用中使用。近年来，期望高效白色LED取代荧光灯，具体地讲，白色LED的效率达到典型荧光灯的效率。
通常通过在例如蓝宝石基底的基底上生长外延层来形成GaN基LED，GaN基LED包括n型半导体层、p型半导体层以及设置在n型半导体层和p型半导体层之间的活性层。此外，n电极焊盘形成在n型半导体层上，p电极焊盘形成在p型半导体层上。LED通过这些电极焊盘电连接到外部电源并通过外部电源而工作。这里，电流从p电极焊盘经由半导体层流到n电极焊盘。
为了帮助电流在LED中扩散，LED包括从电极焊盘延伸出的延伸体。例如，第6650018号美国专利公开了LED包括从电极接触部分（即，电极焊盘）沿相反的方向延伸出的多个延伸体，以增强电流扩散。使用从电极焊盘延伸出的延伸体可以通过电流扩散使LED的效率提高。
然而，n电极焊盘和n电极延伸体通常形成在通过蚀刻p型半导体层和活性层暴露的n型半导体层上。因此，n电极焊盘和n电极延伸体的形成导致发光面积减小，致使发光效率劣化。
同时，由于电极焊盘和电极延伸体由金属形成，所以电极焊盘和电极延伸体吸收活性层中产生的光，从而导致光学损失。此外，虽然使用电极延伸体增强了电流扩散，但电流拥挤仍然发生在电极延伸体附近的区域处，导致电极延伸体诱发的光学损失。此外，由于电极焊盘和电极延伸体使用表现出低的反射率的诸如Cr的材料作为底层（underlying layer），所以因电极焊盘和/或电极延伸体的底部的光学吸收，光学损失变得严重。
此外，随着LED的尺寸增大，LED中存在缺陷的可能性增大。例如，诸如穿透位错（threading dislocation）和针孔（pin hole）的缺陷提供电流迅速流动所沿的通路，从而干扰LED中的电流扩散。
此外，当1mm2的大LED在大约200mA或更大的电流下工作时，电流通过这样的缺陷或通过特定位置发生拥挤，LED遭受与电流密度相关的外部量子效率的严重减小，这被称作光衰现象（droop phenomenon）。
发明内容
技术问题
本发明的示例性实施例提供了发光二极管芯片，所述发光二极管芯片被构造为防止发光面积因电极焊盘和/或电极延伸体的形成而减小。
本发明的示例性实施例提供了发光二极管芯片，所述发光二极管芯片通过减轻电极焊盘和电极延伸体附近的电流拥挤而允许在宽的区域上的均匀的电流扩散。
本发明的示例性实施例提供了发光二极管芯片，所述发光二极管芯片能够防止由电极焊盘和电极延伸体导致的光学损失。
本发明的示例性实施例提供了发光二极管芯片，所述发光二极管芯片可以防止在以高电流工作过程中在特定位置的电流拥挤，从而提高外部量子效率。
技术方案
根据一方面，发光二极管（LED）芯片包括：半导体堆叠，包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的活性层；第一电极焊盘，位于第二导电类型半导体层上，与第一导电类型半导体层相反；第一电极延伸体，从第一电极焊盘延伸并连接到第一导电类型半导体层；第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层；以及绝缘层，设置在第一电极焊盘与第二导电类型半导体层之间。由于第一电极焊盘位于第二导电类型半导体层上，所以能够防止发光面积因第一电极焊盘的形成而减小。
LED芯片还可以包括基底，半导体堆叠可以位于基底上。在这种情况下，第一导电类型半导体层比第二导电类型半导体层距离基底更近。此外，第二电极焊盘也可以位于第二导电类型半导体层上。
绝缘层可以包括分布式布拉格反射体。反射体也可以设置在绝缘层与第二导电类型半导体层之间。反射体可以是分布式布拉格反射体或金属反射体。
在一些示例性实施例中，透明导电层可以设置在绝缘层与第二导电类型半导体层之间。绝缘层下面的透明导电层帮助将电流提供至绝缘层下面的活性层。可选择地，反射体可以与第一电极焊盘下面的第二导电类型半导体层直接接触，从而减小由透明导电层导致的光学损失。
在一些示例性实施例中，LED芯片还可以包括点图案，所述点图案沿第一电极延伸体设置在第一电极延伸体与第一导电类型半导体层之间，使得第一电极延伸体通过点图案与第一导电类型半导体层部分地分隔开。点图案可以减轻第一电极延伸体周围的电流拥挤并允许电流在更宽的区域上扩散。
点图案可以由绝缘材料形成。点图案可以包括反射体，例如，金属反射体或分布式布拉格反射体。
在一些示例性实施例中，半导体堆叠还可以包括多个通孔，所述多个通孔穿过第二导电类型半导体层和活性层延伸以暴露第一导电类型半导体层。所述多个通孔可以沿第一电极延伸体布置，第一电极延伸体可以通过通孔连接到第一导电类型半导体层。
由于第一电极延伸体通过通孔连接到第一导电类型半导体层，所以能够通过减轻第一电极延伸体周围的电流拥挤来实现宽的区域上的电流扩散。
绝缘层可以设置在第一电极延伸体与第二导电类型半导体层之间，使得第一电极延伸体可以通过绝缘层与第二导电类型半导体层绝缘。
此外，位于第一电极延伸体下面的绝缘层可以延伸至通孔的侧壁，以使第一电极延伸体与通孔的侧壁绝缘。
位于第一电极延伸体下面的绝缘层可以包括分布式布拉格反射体。此外，位于第一电极延伸体下面的分布式布拉格反射体可以延伸至通孔的侧壁，以使第一电极延伸体与通孔的侧壁绝缘。
在一些示例性实施例中，LED芯片还可以包括透明导电层，所述透明导电层设置在第一电极延伸体下面的绝缘层与第二导电类型半导体层之间。透明导电层允许电流提供至第一电极延伸体下面的活性层。
在其他示例性实施例中，绝缘层可以与第一电极延伸体下面的第二导电类型半导体层直接接触。换句话说，透明导电层没有位于第一电极延伸体下面，从而防止由透明导电层导致的光学损失。
LED芯片还可以包括：第二电极延伸体，从第二电极焊盘延伸；以及透明导电层，位于第二导电类型半导体层上。第二电极焊盘和第二电极延伸体可以通过透明导电层电连接到第二导电类型半导体层。
在一些示例性实施例中，电流阻挡层可以沿第二电极延伸体设置在透明导电层与第二导电类型半导体层之间。电流阻挡层可以以线形或以点图案布置。通过该结构，能够减轻第二电极延伸体周围的电流拥挤。电流阻挡层还可以设置在第二电极焊盘下面。
此外，电流阻挡层可以包括反射体。因此，能够防止向第二电极延伸体行进的光被吸收到第二电极延伸体中并损失在第二电极延伸体中。
在其他示例性实施例中，电流阻挡层可以沿第二电极延伸体以点图案布置在透明导电层与第二电极延伸体之间。第二电极延伸体通过点区域之间的透明导电层连接到第二导电类型半导体层。
此外，本发明的示例性实施例提供了一种具有点图案的接触区域的LED芯片，在点图案的接触区域，第一电极延伸体和/或第二电极延伸体电连接到半导体堆叠，以允许在LED芯片的宽的区域上的电流扩散。
例如，第一电极延伸体可以在多个点区域中连接到第一导电类型半导体层。这里，所述多个点区域可以包括距离第一电极焊盘比距离第二电极焊盘近的第一点区域以及距离第二电极焊盘比距离第一电极焊盘近的第二点区域。此外，第一点区域的尺寸可以随着第一点区域与第一电极焊盘之间的距离的增加而增大。此外，第二点区域的尺寸可以随着第二点区域与第一电极焊盘之间的距离的增加而减小。
LED芯片还可以包括：第二电极延伸体，从第二电极焊盘延伸；以及透明导电层，设置在第二电极延伸体与第二导电类型半导体层之间。此外，第二电极延伸体可以在多个点区域中通过透明导电层连接到第二导电类型半导体层，沿第二电极延伸体布置的所述多个点区域可以包括距离第二电极焊盘比距离第一电极焊盘近的第三点区域以及距离第一电极焊盘比距离第二电极焊盘近的第四点区域。第三点区域的尺寸可以随着第三点区域与第二电极焊盘之间的距离的增加而增大。此外，第四点区域的尺寸可以随着第四点区域与第二电极焊盘之间的距离的增加而减小。
此外，第一点区域至第四点区域的尺寸可以随着从第一点区域至第四点区域到穿过第一电极焊盘和第二电极焊盘的线的距离的增加而增大。
根据另一方面，LED芯片包括：第一导电类型半导体层；多个台面结构，布置在第一导电类型半导体层上，每个台面结构包括第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的活性层；第一电极焊盘，第一电极焊盘的至少一部分位于第二导电类型半导体层上，与第一导电类型半导体层相反；第一电极延伸体，从第一电极焊盘延伸并连接到第一导电类型半导体层；第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层；以及绝缘层，设置在第一电极焊盘与第二导电类型半导体层之间。由于第一电极焊盘形成在第二导电类型半导体层上，所以能够防止发光面积因第一电极焊盘的形成而减小。此外，由于LED芯片使用多个台面结构，所以LED芯片可以实现向多个台面结构的电流扩散，并可以防止LED芯片的特定位置中的电流密度的快速增大，从而提高外部量子效率。
LED芯片还可以包括基底，第一导电类型半导体层可以位于基底上。在这种情况下，第一导电类型半导体层比第二导电类型半导体层距离基底更近。此外，第二电极焊盘也可以位于第二导电类型半导体层上。
第二电极焊盘可以包括分别位于所述多个台面结构上的多个电极焊盘。此外，第一电极焊盘可以包括分别位于所述多个台面结构上的多个电极焊盘。
所述多个台面结构可以通过暴露第一导电类型半导体层的分隔区域彼此分隔开。结果，第一导电类型半导体层的表面在分隔区域处暴露。
在示例性实施例中，第一电极延伸体可以包括在分隔区域中连接到第一导电类型半导体层的电极延伸体。此外，点图案可以沿分隔区域中的电极延伸体设置在电极延伸体与第一导电类型半导体层之间，以使电极延伸体与第一导电类型半导体层部分地分隔开。点图案可以由绝缘材料形成，并可以包括分布式布拉格反射体。点图案可以减轻电极延伸体周围的电流拥挤并允许在更宽的区域上的电流扩散。
设置在第一电极焊盘与第二导电类型半导体层之间的绝缘层可以包括分布式布拉格反射体。此外，反射体可以设置在绝缘层与第二导电类型半导体层之间。反射体可以是分布式布拉格反射体或金属反射体。
此外，第一电极焊盘可以包括部分地位于分隔区域中的电极焊盘。
在一些示例性实施例中，透明导电层可以设置在绝缘层与第二导电类型半导体层之间。绝缘层下面的透明导电层帮助将电流提供至绝缘层下面的活性层。可选择地，反射体可以与第一电极焊盘下面的区域中的第二导电类型半导体层直接接触，从而减小由透明导电层导致的光学损失。
每个台面结构可以包括多个通孔，所述多个通孔穿过第二导电类型半导体层和活性层延伸以暴露第一导电类型半导体层。此外，第一电极延伸体可以包括通过所述多个通孔连接到第一导电类型半导体层的电极延伸体。所述多个通孔沿电极延伸体布置。由于电极延伸体通过通孔连接到第一导电类型半导体层，所以能够通过减轻电极延伸体周围的电流拥挤来实现更宽的区域上的电流扩散。
此外，绝缘层设置在第二导电类型半导体层与通过所述多个通孔连接到第一导电类型半导体层的电极延伸体之间。电极延伸体可以通过绝缘层与第二导电类型半导体层绝缘。
此外，设置在电极延伸体与第二导电类型半导体层之间的绝缘层可以包括分布式布拉格反射体。通过该结构，能够防止由电极延伸体导致的台面结构中产生的光的光学损失。
此外，设置在电极延伸体与第二导电类型半导体层之间的绝缘层可以延伸至通孔的侧壁，以使第一电极延伸体与通孔的侧壁绝缘。
此外，透明导电层可以设置在位于电极延伸体下面的绝缘层与第二导电类型半导体层之间。透明导电层可以帮助将电流提供至电极延伸体下面的活性层。可选择地，绝缘层可以与电极延伸体下面的第二导电类型半导体层直接接触。换句话说，透明导电层没有位于电极延伸体下面，从而减小由透明导电层导致的光学损失。
LED芯片还可以包括：第二电极延伸体，从第二电极焊盘延伸；以及透明导电层，形成在第二导电类型半导体层上。第二电极焊盘和第二电极延伸体可以通过透明导电层电连接到第二导电类型半导体层。
在一些示例性实施例中，电流阻挡层可以沿第二电极延伸体设置在透明导电层与第二导电类型半导体层之间。电流阻挡层可以以线形或以点图案布置。通过该结构，能够减轻第二电极延伸体周围的电流拥挤。电流阻挡层还可以设置在第二电极焊盘下面。
此外，电流阻挡层可以包括反射体，例如，分布式布拉格反射体。因此，能够防止向第二电极延伸体行进的光被吸收到第二电极延伸体中并损失在第二电极延伸体中。
在其他示例性实施例中，电流阻挡层可以沿第二电极延伸体以点图案布置在透明导电层与第二电极延伸体之间。第二电极延伸体通过点之间的透明导电层连接到第二导电类型半导体层。
有益效果
根据示例性实施例，LED芯片包括形成在半导体堆叠上的电极焊盘，从而防止发光面积因电极焊盘的形成而减小。此外，电极延伸体通过通孔连接到半导体层，从而防止发光面积因电极延伸体的形成而减小。
此外，第一电极延伸体可以在点区域中连接到半导体层，从而减轻电极延伸体周围的电流拥挤，同时实现在宽的区域上的电流扩散。此外，电流阻挡层设置在第二电极焊盘和第二电极延伸体下面，从而减轻第二电极焊盘和第二电极延伸体周围的电流拥挤。
此外，反射体设置在半导体堆叠与电极焊盘和/或电极延伸体之间，从而防止由电极焊盘和/或电极延伸体导致的光学损失。此外，通过多个台面结构划分发光区域，从而防止在高电流下因特定位置处的电流拥挤而导致外部量子效率减小。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施例并与描述一起用于解释本发明的原理，包括附图以提供对本发明的进一步的理解，附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本发明的一个示例性实施例的LED芯片的示意性平面图；
图2a、图2b和图2c分别是沿图1中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图；
图3是根据本发明的另一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图；
图4a、图4b和图4c分别是沿图3中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图；
图5a、图5b和图5c分别是根据本发明的另一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图6a、图6b和图6c是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图7是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图8是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图9是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图10是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的平面图；
图11是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图；
图12a、图12b、图12c和图12d分别是沿图11中的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的剖视图；
图13是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图；
图14a、图14b、图14c和图14d分别是沿图13中的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的剖视图；
图15a、图15b和图15c是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图16a、图16b和图16c分别是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图17是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图18是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图；
图19中的（a）和图19中的（b）是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图；以及
图20是示出用于解释当采用多个台面结构时发光特性的提高的发光图案的平面图。
具体实施方式
在下文中参照附图更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应该被解释为局限于这里阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本公开是彻底的，这些示例性实施例将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。在附图中，相似的标号表示相似的元件。
将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
图1是根据本发明的一个示例性实施例的LED芯片的示意性平面图，图2a、图2b和图2c分别是沿图1中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图。
参照图1、图2a、图2b和图2c，LED芯片可以包括半导体堆叠30、第一电极焊盘37、第二电极焊盘39、第一电极延伸体37a、第二电极延伸体39a和保护绝缘层35。LED芯片还可以包括基底21、缓冲层23、第一功能层31a、第二功能层31b、透明导电层33、下反射体45和金属层47。半导体堆叠30可以包括第一导电类型半导体层25、活性层27和第二导电类型半导体层29。
基底21可以是例如蓝宝石基底、SiC基底或Si基底，但不限于此。基底21可以是用于在其上生长氮化镓基化合物半导体层的生长基底。
第一导电类型半导体层25位于基底21上，第二导电类型半导体层29位于第一导电类型半导体层25上，活性层27设置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。第一导电类型半导体层25、活性层27和第二导电类型半导体层29可以由诸如(Al,In,Ga)N的GaN基化合物半导体材料形成，但不限于此。活性层27由以期望波长发射光（例如，UV光或可见光）的元素构成。
第一导电类型半导体层25可以是n型氮化物半导体层，第二导电类型半导体层29可以是p型氮化物半导体层，或者反之亦然。
第一导电类型半导体层25和/或第二导电类型半导体层29可以具有单层结构或多层结构。此外，活性层27可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。发光二极管还可以包括在基底21与第一导电类型半导体层25之间的诸如GaN或AlN的缓冲层23。可以通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）形成这些半导体层25、27、29。
半导体堆叠30具有多个通孔30a，多个通孔30a延伸穿过第二导电类型半导体层29和活性层27以暴露第一导电类型半导体层25。多个通孔30a沿第一电极延伸体37a以线形（linearly）布置，如图1中所示。
透明导电层33可以形成在第二导电类型半导体层29上。透明导电层33可以由氧化铟锡（ITO）或Ni/Au形成，并且与第二导电类型半导体层29形成欧姆接触。
如图2a中所清楚地示出，第一电极焊盘37位于半导体堆叠30的第二导电类型半导体层29上。第一电极延伸体37a从第一电极焊盘37延伸。第一电极焊盘37与半导体堆叠30绝缘，并且通过第一电极延伸体37a电连接到第一导电类型半导体层25。第一电极延伸体37a连接到通过多个通孔30a暴露的第一导电类型半导体层25。
第二电极焊盘39可以位于透明导电层33上，第二电极延伸体39a可以从第二电极焊盘39延伸。第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a可以连接到透明导电层33。
同时，保护绝缘层35位于半导体堆叠30上以覆盖半导体堆叠30。保护绝缘层35可以覆盖透明导电层33。此外，保护绝缘层35设置在第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29之间以将第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29分隔开，并且保护绝缘层35设置在第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29之间以将第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29分隔开。此外，保护绝缘层35覆盖多个通孔30a的侧壁，以使第一电极延伸体37a与所述侧壁绝缘。
第一功能层31a可以在第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a下面以点图案设置在保护绝缘层35与第二导电类型半导体层29之间。第一功能层31a可以是反射率为50%或更大的反射体，例如分布式布拉格（Bragg）反射体。可以通过交替地堆叠例如SiO2/TiO2或SiO2/Nb2O5的折射率不同的绝缘层来形成分布式布拉格反射体。当第一功能层31a构成反射率为50%或更大的反射体时，第一功能层31a可以反射向第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a行进的光，从而减小光学损失。此外，当第一功能层31a构成分布式布拉格反射体时，第一功能层31a和保护绝缘层35二者均可以用于使第一电极焊盘37与半导体堆叠30绝缘。
此外，第二功能层31b可以位于透明导体层33与第二导电类型半导体层29之间。第二功能层31b可以限制性地位于第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a下面，透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29，同时覆盖第二功能层31b。
第二功能层31b可以用作电流阻挡层和/或反射体。例如，第二功能层31b可以由绝缘材料形成，并可以屏蔽通过透明导电层33从第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a流向直接设置在第二功能层31b下面的第二导电类型半导体层29的电流。结果，第二功能层31b减轻第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a周围的电流拥挤，从而增强电流扩散。第二功能层31b也可以由反射率为50%或更大的反射体形成。这里，反射体可以包括金属反射体或分布式布拉格反射体。例如，当第二功能层31b构成通过交替地堆叠折射率不同的绝缘层形成的分布式布拉格反射体时，第二功能层31b可以同时用作电流阻挡层和反射体。此外，第二功能层31b可以由与第一功能层31a的材料相同的材料形成。
下反射体45可以是分布式布拉格反射体。下分布式布拉格反射体45通过交替地堆叠折射率不同的绝缘材料来形成，并且不仅相对于蓝色波长范围内的光（例如，活性层27中产生的光）还相对于黄色波长范围内的光或绿色和/或红色波长范围内的光表现出相对高的反射率，优选地，90%或更大的反射率。此外，下分布式布拉格反射体45在例如400nm～700nm的波长范围内可以具有90%或更大的反射率。
通过控制在彼此之上重复地堆叠的每个材料层的光学厚度来形成相对于宽的波长范围具有相对高的反射率的下分布式布拉格反射体45。例如，可以通过交替地堆叠第一SiO2层和第二TiO2层或者通过交替地堆叠第一SiO2层和第二Nb2O5层来形成下分布式布拉格反射体45。由于Nb2O5表现出比TiO2低的光学吸收率，所以更加有利的是，通过交替地堆叠第一SiO2层和第二Nb2O5层来形成下分布式布拉格反射体45。随着第一层和第二层的数量增加，分布式布拉格反射体45表现出更稳定的反射率。例如，分布式布拉格反射体45可以由五十层或更多层组成，即，由25对或更多对构成。
第一层或第二层不需具有相同的厚度。选择第一层或第二层的厚度，以提供不仅相对于在活性层27中产生的光还相对于在可见光谱内的具有不同波长的光的相对高的反射率。此外，可以通过堆叠在不同的波长范围内表现出高的反射率的多个分布式布拉格反射体来形成下分布式布拉格反射体45。
在LED芯片中使用分布式布拉格反射体45不仅使活性层27中产生的光反射和射出还使进入基底21的外部光反射和射出。
此外，金属层47可以位于下分布式布拉格反射体45下面。金属层47可以由诸如铝的反射金属形成，以反射穿过下分布式布拉格反射体45的光。当然，金属层47可以由代替反射金属的其他金属形成。此外，金属层47帮助来自堆叠30的热的散发，从而提高LED芯片102的散热。
在本实施例中，第一电极焊盘37位于半导体堆叠30的第二导电类型半导体层29上方。因此，无需蚀刻第二导电类型半导体层29和活性层27来形成第一电极焊盘37，从而防止发光面积的减小。此外，由于第一电极延伸体37a通过多个通孔30a连接到第一导电类型半导体层25，所以能够减轻发光面积因第一电极延伸体37a的形成而减小。此外，由于第一电极延伸体37a以点图案连接到第一导电类型半导体层25，而不是连续地连接到第一导电类型半导体层25，所以能够减轻在第一电极延伸体37a周围的电流拥挤。
接下来，将描述制造LED芯片的方法。
首先，在基底21上生长外延层25、27、29。还可以在形成外延层之前形成缓冲层23。然后，图案化第二导电类型半导体层29和活性层27，以形成具有台面结构的半导体堆叠30。此时，还在半导体堆叠30中形成多个通孔30a。
然后，在第二导电类型半导体层29上形成第一功能层31a和第二功能层31b。可以在将要形成第一电极焊盘37的区域上和第二导电类型半导体层的在多个通孔30a之间的区域上以点图案形成第一功能层31a。沿将要形成第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a的区域形成第二功能层31b。第一功能层31a和第二功能层31b二者可以由绝缘材料或反射材料形成。此外，可以将第一功能层31a和第二功能层31b形成为分布式布拉格反射体。可以在形成台面结构的半导体堆叠30之前形成第一功能层31a和第二功能层31b。
然后，形成透明导电层33。透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29并覆盖第二功能层31b。此时，第一功能层31a被暴露，而不是被透明导电层33覆盖。
然后，形成保护绝缘层35以覆盖透明导电层33、第一功能层31a和多个通孔30a。同时，蚀刻多个通孔30a中的保护绝缘层35以暴露第一导电类型半导体层25。此外，蚀刻在第二功能层31b上方的保护绝缘层35以暴露透明导电层33。
接下来，形成第一电极焊盘37、第二电极焊盘39、第一电极延伸体37a和第二电极延伸体39a。第一电极焊盘37形成在保护绝缘层35上并且可以形成在第一功能层31a上方。同时，第一电极延伸体37a覆盖以线形布置的多个通孔30a，并连接到第一导电类型半导体层25。此外，第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a在第二功能层31b上方形成在透明导电层33上。
然后，在基底21下面形成下反射体45和金属层47，然后将基底21划分成多个单独的LED芯片，从而完成LED芯片的制造。
图3是根据本发明的另一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图，图4a、图4b和图4c分别是沿图3中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图。
参照图3、图4a、图4b和图4c，根据本实施例的LED芯片与以上实施例的LED芯片大体上相似，因此，这里将省略对相同组件的详细描述。
参照图4a，第一电极焊盘37形成在第一功能层51a上。换句话说，在本实施例中去除了在第一电极焊盘37与第一功能层51a之间的保护绝缘层35。此外，在本实施例中还去除了在第一电极延伸体37a与半导体堆叠30之间的保护绝缘层35。这里，第一功能层51a由绝缘材料形成并可以构成分布式布拉格反射体。第二功能层31b可以由与第一功能层51a的材料相同的材料通过相同的工艺形成。
同时，在多个通孔30a中的第一电极延伸体37a通过第一功能层51a与通孔30a中的侧壁分隔开。具体地讲，位于多个通孔30a之间的区域中的第二导电类型半导体层29上的第一功能层51a延伸到多个通孔30a中并覆盖通孔30a的侧壁。同时，可以用保护绝缘层35覆盖一些侧壁，即，位于多个通孔30a中的第一电极延伸体37a的相对侧处的侧壁。
在以上实施例中，形成在保护绝缘层35上的开口包括暴露透明导电层33的区域和暴露多个通孔30a中的第一导电类型半导体层的区域。在这些区域之中，暴露透明导电层33的区域对应于形成有第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a的区域，而暴露第一导电类型半导体层的区域不对应于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a。因此，当通过剥离（lift-off）同时形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a和第二电极延伸体39a时，首先使用光掩模在保护绝缘层35上形成开口的图案，并使用另一光掩模形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a和第二电极延伸体39a。
根据本实施例，然而，由于第一电极焊盘37和第二电极焊盘39的形状以及第一电极延伸体37a和第二电极延伸体39a的形状对应于形成在保护绝缘层35上的开口的图案，所以可以使用与用于图案化保护绝缘层35的光掩模相同的光掩模来形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a和第二电极延伸体39a。此外，在使用光致抗蚀剂在保护绝缘层35上形成开口的图案之后，可以继续使用该光致抗蚀剂来形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a和第二电极延伸体39a。因此，能够减少用于制造LED芯片的光掩模的数量，从而能够减少用于形成光致抗蚀剂图案的光刻和显影工艺的数量。
图5a、图5b和图5c是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。各个附图对应于沿图1中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图。
参照图5a、图5b和图5c，根据本实施例的LED芯片与参照图1和图2描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，透明导电层33延伸到第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29之间的区域以及第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29之间的区域。
具体地讲，在前面的实施例中，透明导电层33没有形成在第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a下面的区域上，然而，在本实施例中，透明导电层33还形成在这些区域上。由于透明导电层33在第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a下面连接到第二导电类型半导体层29，所以电流可以在这些区域中提供到半导体堆叠30。
第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a通过保护绝缘层35与透明导电层33绝缘，第一功能层61a可以位于保护绝缘层35与透明导电层33之间。
在本实施例中，第一功能层61a和第二功能层31b通过单独的工艺形成。具体地讲，在形成透明导电层33以覆盖第二功能层31b之后，再在透明导电层33上形成第一功能层61a。
图6a、图6b和图6c是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。各个附图对应于沿图3中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图。
参照图6a、图6b和图6c，本实施例的LED芯片与参照图3和图4描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，透明导电层33延伸到第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29之间的区域以及第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29之间的区域。
具体地讲，在图3的实施例中，透明导电层33没有形成在第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a下面的区域上，然而，在本实施例中，透明导电层33位于这些区域上。由于透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a下面的区域，所以电流可以在这些区域中提供到半导体堆叠30。
第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a通过第一功能层71a与透明导电层33绝缘。
在本实施例中，第一功能层71a和第二功能层31b通过单独的工艺形成。具体地讲，在形成透明导电层33以覆盖第二功能层31b之后，再在透明导电层33上形成第一功能层71a。
图7是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。
参照图7，根据本实施例的LED芯片与参照图1和图2描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，第二功能层71b沿第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a以点图案布置。
具体地讲，第二功能层71b以点图案布置，而不是以线形布置。在本实施例中，透明导电层33覆盖第二功能层71b，并在点之间的区域中连接到第二导电类型半导体层29。
第二功能层71b以点图案布置不仅可以应用到图1和图2中示出的实施例，还可以应用到图3至图6中示出的实施例。
图8是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。
参照图8，根据本实施例的LED芯片与参照图1和图2描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，第二功能层81b沿第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a以点图案布置在透明导电层33上。
具体地讲，第二功能层81b以点图案布置在透明导电层33与第二电极焊盘30之间以及透明导电层33与第二电极延伸体39a之间。第二电极延伸体39a在点之间的区域中连接到透明导电层33。
根据本实施例的第二功能层81b不仅可以应用到图1和图2中示出的示例性实施例，还可以应用到图3至图6中示出的示例性实施例。此外，当第二功能层81b应用到图5和图6的示例性实施例时，第一功能层61a、71a与第二功能层81b可以通过相同的工艺形成在透明导电层33上。
图9是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。图9对应于沿图1中的线C-C截取的剖视图。
参照图9，本实施例的LED芯片与上述LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，凹槽代替多个通孔30a以线形形成在半导体堆叠30上。凹槽暴露第一导电类型半导体层25，第一电极延伸体37a在凹槽中连接到第一导电类型半导体层25。在本实施例中，由绝缘材料形成的点图案位于第一导电类型半导体层25与第一电极延伸体37a之间，并将第一电极延伸体37a与第一导电类型半导体层25部分地分隔开。
由于点图案允许第一电极延伸体37a在彼此分隔开的多个点区域中连接到第一导电类型半导体层25，而不是连续地连接到第一导电类型半导体层25，所以能够减轻在第一电极延伸体37a周围的电流拥挤。
图10是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的平面图。
参照图10，第一电极延伸体37a在多个点区域37b中连接到第一导电类型半导体层25。例如，多个点区域37b可以对应于在参照图1和图2描述的LED芯片中的第一电极延伸体37a在多个通孔30a中连接到第一导电类型半导体层25的区域，或者可以对应于在参照图9描述的LED芯片中的第一电极延伸体37a在凹槽中连接到第一导电类型半导体层25的区域。
此外，第二电极延伸体39a在多个点区域39b中通过透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29。例如，多个点区域39b可以对应于在参照图7描述的LED芯片中的第二电极延伸体39a在第二功能层71b的点之间连接到透明导电层33的区域，或者可以对应于在参照图8描述的LED芯片中的第二电极延伸体39a在凹槽中在第二功能层81b的点之间连接到透明导电层33的区域。
点区域37b、39b可以具有不同的尺寸，可以通过调节点区域的尺寸来改进LED芯片的电流扩散。可以通过调节通孔30a的尺寸或点图案91a（参见图9a）的尺寸来控制点区域37b的尺寸，可以通过调节第二功能层71b或81b的尺寸来控制点区域39b的尺寸。
例如，第一电极延伸体37a中的点区域37b可以分为距离第一电极焊盘37比距离第二电极焊盘39近的第一点区域和距离第二电极焊盘比距离第一电极焊盘近的第二点区域。第一点区域的尺寸可以随着第一点区域与第一电极焊盘37之间的距离的增加而增大，第二点区域的尺寸可以随着第二点区域与第一电极焊盘37之间的距离的增加而减小。
此外，第二电极延伸体39a中的点区域39b可以分为距离第二电极焊盘39比距离第一电极焊盘37近的第三点区域和距离第一电极焊盘比距离第二电极焊盘近的第四点区域。第三点区域的尺寸可以随着第三点区域与第二电极焊盘39之间的距离的增加而增大，第四点区域的尺寸可以随着第四点区域与第二电极焊盘39之间的距离的增大而减小。
总体上讲，由于电流趋向于在第一电极焊盘37或第二电极焊盘39周围拥挤，所以LED芯片被构造为具有在接近这些电极焊盘37、39的区域中形成的相对小的点区域以及在远离这些电极焊盘的区域中形成的相对大的点区域，从而增强电流扩散。
此外，点区域的尺寸可以随着点区域与穿过第一电极焊盘37和第二电极焊盘39的线之间的距离的增加而增大，从而防止LED芯片的中心区域处的电流拥挤。
图11是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图，图12a、图12b、图12c和图12d分别是沿图11中的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的剖视图。
参照图11以及图12a、图12b、图12c和图12d，LED芯片可以包括半导体堆叠30、多个台面结构M1、M2、分隔区域SR、第一电极焊盘37、第二电极焊盘39、第一电极延伸体37a、37b、37c、第二电极延伸体39a和保护绝缘层35。LED芯片还可以包括基底21、缓冲层23、第一功能层31a、第二功能层31b、透明导电层33、下反射体45和金属层47。同时，半导体堆叠30包括第一导电类型半导体层25、活性层27和第二导电类型半导体层29。
根据本实施例的LED芯片的基底21、第一导电类型半导体层25、活性层25和第二导电类型半导体层29与参照图1、图2a、图2b和图2c描述的LED芯片的基底21、第一导电类型半导体层25、活性层27和第二导电类型半导体层29相似，因此这里将省略对它们的详细描述。
半导体堆叠30包括通过分隔区域SR彼此分隔开的多个台面结构M1、M2。台面结构M1、M2中的每个台面结构包括第二导电类型半导体层29以及设置在第一导电类型半导体层25与第二导电类型半导体层29之间的活性层27。即，第二导电类型半导体层29通过分隔区域SR分隔开，活性层27通过分隔区域SR分隔开，从而形成多个台面结构M1、M2。第一导电类型半导体层25的上表面通过分隔区域SR暴露。
多个台面结构M1、M2可以具有相同的形状。例如，如图11中所示，两个台面结构M1、M2可以具有相对于分隔区域SR对称的结构。在本实施例中，LED芯片被示出为包括两个台面结构M1、M2，但本发明不限于此。应该理解的是，根据本发明的LED芯片可以具有两个或更多个台面结构。
台面结构M1、M2中的每个台面结构具有多个通孔30a，多个通孔30a延伸通过第二导电类型半导体层29和活性层27以暴露第一导电类型半导体层25。多个通孔30a沿第一电极延伸体37a以线形布置，如图11中所示。
透明导电层33可以形成在第二导电类型半导体层29上。透明导电层33可以由氧化铟锡（ITO）或Ni/Au形成，并与第二导电类型半导体层29形成欧姆接触。
如图12a中所清楚地示出，第一电极焊盘37位于半导体堆叠30的第二导电类型半导体层29上。第一电极焊盘37可以包括分别位于台面结构M1、M2上的多个电极焊盘37。这些电极焊盘可以通过例如电极延伸体37c彼此连接。第一电极延伸体37a从第一电极焊盘37延伸。第一电极焊盘37与半导体堆叠30绝缘，并通过第一电极延伸体37a电连接到第一导电类型半导体层25。第一电极延伸体37a连接到通过多个通孔30a暴露的第一导电类型半导体层25。
同时，第一电极延伸体37b可以连接到在分隔区域SR上暴露的第一导电类型半导体层25。第一电极延伸体37b电连接到第一电极焊盘37。
如图12d中所清楚地示出，第一导电类型半导体层25通过分隔区域SR暴露，第一电极延伸体37b在分隔区域SR中连接到第一导电类型半导体层25。同时，由绝缘材料形成的点图案31c位于第一导电类型半导体层25与第一电极延伸体37b之间，使得第一电极延伸体37b可以与第一导电类型半导体层25部分地分隔开。点图案31c允许第一电极延伸体37b在彼此分隔开的多个点区域中连接到第一导电类型半导体层25，而不是连续地连接到第一导电类型半导体层25，从而减轻在第一电极延伸体37b周围的电流拥挤。
第二电极焊盘39可以位于透明导电层33上。第二电极焊盘39可以包括分别位于台面结构M1、M2上的多个电极焊盘39。此外，第二电极延伸体39a可以从第二电极焊盘39延伸。第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a可以连接到透明导电层33。
同时，保护绝缘层35位于半导体堆叠30上以覆盖半导体堆叠30。保护绝缘层35可以覆盖透明导电层33。此外，保护绝缘层35设置在第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29之间以将第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29分隔开，并设置在第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29之间以将第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29分隔开。此外，保护绝缘层35覆盖多个通孔30a的侧壁以使第一电极延伸体37a与侧壁绝缘。保护绝缘层35还可以将第一电极延伸体37b与第二导电类型半导体层29分隔开。
第一功能层31a可以在第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a下面以点图案设置在保护绝缘层35与第二导电类型半导体层29之间。此外，第二功能层31b可以位于透明导电层33与第二导电类型半导体层29之间。第一功能层31a和第二功能层31b与参照图1、图2a、图2b和图2c描述的第一功能层31a和第二功能层31b相似，因此这里将省略对它们的详细描述。第二功能层31b可以由与第一功能层31a的材料相同的材料形成，点图案31c也可以由与功能层31a、31b的材料相同的材料形成。
在本实施例中，下反射体45位于基底21下面，金属层47可以位于下反射体45下面。下反射体和金属层47与参照图1、图2a、图2b和图2c描述的下反射体45和金属层47相似，因此这里将省略对它们的详细描述。
根据本实施例，多个台面结构M1、M2彼此分隔开并位于第一导电类型半导体层25上。因此，当LED芯片以高电流工作时，电流扩散至各个台面结构M1、M2并流过各个台面结构M1、M2。因此，能够防止外部量子效率因电流在半导体堆叠30的特定位置拥挤而减小。具体地讲，如果某个台面结构具有缺陷，则LED芯片可以防止高的电流流过该缺陷，从而防止大LED芯片的外部量子效率的减小。
接下来，将描述制造LED芯片的方法。
首先，在基底21上生长外延层25、27、29。还可以在形成外延层之前形成缓冲层23。然后，图案化第二导电类型半导体层29和活性层27以形成具有多个台面结构M1、M2的半导体堆叠30。此时，还在其中形成多个通孔30a，并形成分隔区域SR以将台面结构M1、M2彼此划分开。
然后，在第二导电类型半导体层29上形成第一功能层31a和第二功能层31b。此外，可以与它们一起形成点图案31c。可以在将要形成第一电极焊盘37的区域上以及在第二导电类型半导体层的位于多个通孔30a之间的区域上以点图案形成第一功能层31a。沿将要形成第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a的区域形成第二功能层31b。在第一导电类型半导体层25的通过分隔区域SR暴露的区域上形成点图案31c。第一功能层31a和第二功能层31b二者可以由绝缘材料或反射材料形成。此外，第一功能层31a和第二功能层31b可以形成为分布式布拉格反射体。可以在台面结构的半导体堆叠30形成之前形成第一功能层31a和第二功能层31b。
然后，在第二导电类型半导体层29上形成透明导电层33。透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29并覆盖第二功能层31b。此时，第一功能层31a暴露，而不是被透明导电层33覆盖。
然后，形成保护绝缘层35以覆盖透明导电层33、第一功能层31a和多个通孔30a。同时，蚀刻多个通孔30a中的保护绝缘层35以暴露第一导电类型半导体层25。此外，蚀刻第二功能层31b上方的保护绝缘层35以暴露透明导电层33。此外，保护绝缘层35可以覆盖台面结构M1、M2的位于分隔区域SR的相对侧处的侧壁。
接下来，形成第一电极焊盘37、第二电极焊盘39、第一电极延伸体37a、37b、37c和第二电极延伸体39a。同时，第一电极延伸体37a覆盖以线形布置的多个通孔30a并连接到第一导电类型半导体层25。同时，在分隔区域SR中形成第一电极延伸体37b，第一电极延伸体37b覆盖点图案31c。第一电极延伸体37a、37b可以通过第一电极延伸体37c连接到第一电极焊盘37，多个电极焊盘分别位于台面结构M1、M2上以通过第一电极延伸体37c相互连接。第一电极延伸体37c可以沿台面结构M1、M2的边缘布置。在这种情况下，第一电极延伸体37c也可以部分地连接到第一导电类型半导体层25。第一电极延伸体37c可以在台面结构M1、M2的边缘上的其中第二导电类型半导体层29和活性层27被去除的部分处连接到第一导电类型半导体层，而不是在通孔30a中连接到第一导电类型半导体层。换句话说，通孔30a的具有连接到第一导电类型半导体层25的第一电极延伸体37c的部分可以暴露到台面结构M1、M2的外部。
此外，在第二功能层31b上方的透明导电层33上形成第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a。
然后，在基底21下面形成下反射体45和金属层47，然后将基底21分成多个单独的LED芯片，从而完成LED芯片的制造。
在本实施例中，通过与用于形成第一功能层31a和第二功能层31b的工艺相同的工艺形成点图案31c。然而，可以从LED芯片省去点图案31c。在这种情况下，在形成保护绝缘层35以覆盖分隔区域SR之后，部分地蚀刻分隔区域SR中的保护绝缘层35以形成暴露第一导电类型半导体层25的多个开口，从而形成将第一电极延伸体37b与第一导电类型半导体层25部分地分隔开的绝缘图案。
图13是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图，图14a、图14b、图14c和图14d分别是沿图13中的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的剖视图。
参照图13、图14a、图14b、图14c和图14d，根据本实施例的LED芯片与参照图11、图12a、图12b、图12c和图12d描述的以上示例性实施例的LED芯片大体上相似，因此这里将省略对相同组件的详细描述。
首先，如图14a中所示，第一电极焊盘37直接位于第一功能层51a上。即，保护绝缘层35被从第一电极焊盘37与第一功能层51a之间去除。此外，保护绝缘层35还被从第一电极延伸体37a与半导体堆叠30之间去除。这里，第一功能层51a由绝缘材料形成，并可以构成分布式布拉格反射体。第二功能层31b也可以由与第一功能层51a的材料相同的材料通过相同的工艺形成。
同时，多个通孔30a中的第一电极延伸体37a通过第一功能层51a与通孔30a中的侧壁分隔开。具体地讲，位于多个通孔30a之间的区域中的第二导电类型半导体层29上的第一功能层51a延伸到多个通孔30a中并覆盖通孔30a的侧壁。同时，可以用保护绝缘层35覆盖一些侧壁，即，位于多个通孔30a中的第一电极延伸体37a的相对侧处的侧壁。
在前面的示例性实施例中，形成在保护绝缘层35上的开口包括暴露透明导电层33的区域和暴露多个通孔30a和分隔区域SR中的第一导电类型半导体层25的区域。在这些区域之中，暴露透明导电层33的区域对应于形成有第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a的区域，而暴露第一导电类型半导体层的区域不对应于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37b。因此，当通过剥离同时形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a、37b、37c和第二电极延伸体39a时，首先使用光掩模在保护绝缘层35上形成开口的图案，并使用另一光掩模形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a、37b、37c和第二电极延伸体39a。
根据本实施例，然而，由于第一电极焊盘37和第二电极焊盘39的形状以及第一电极延伸体37a、37b、37c和第二电极延伸体39a的形状对应于形成在保护绝缘层35上的开口的图案，所以可以使用与用于图案化保护绝缘层35的光掩模相同的光掩模来形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a、37b、37c和第二电极延伸体39a。此外，在使用光致抗蚀剂在保护绝缘层35上形成开口的图案之后，可以继续使用该光致抗蚀剂来形成第一电极焊盘37和第二电极焊盘39以及第一电极延伸体37a、37b、37c和第二电极延伸体39a。因此，能够减少用于制造LED芯片的光掩模的数量，从而能够减少用于形成光致抗蚀剂图案的光刻和显影工艺的数量。
图15a、图15b和图15c是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。各个图对应于沿图11中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图。此外，在本实施例中，沿图11中的线D-D截取的剖视图与本实施例的相应的剖视图相同，因此这里将其省略。
参照图15a、图15b和图15c，根据本实施例的LED芯片与参照图11和图12描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，透明导电层33延伸到第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29之间的区域以及第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29之间的区域。透明导电层33也可以延伸到第一电极延伸体37c与第二导电类型半导体层29之间的区域。
具体地讲，在图11的示例性实施例中，透明导电层33没有形成在第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37c下面的区域上，然而，在本实施例中，透明导电层33还形成在这些区域上。由于透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37c下面的区域，所以电流可以在这些区域中提供到半导体堆叠30。
第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37c通过保护绝缘层35与透明导电层33绝缘，第一功能层61a可以位于保护绝缘层35与透明导电层33之间。
在本实施例中，第一功能层61a和第二功能层31b通过单独的工艺形成。具体地讲，在形成透明导电层33以覆盖第二功能层31b之后，再在透明导电层33上形成第一功能层61a。
图16a、图16b和图16c是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。各个图对应于沿图13中的线A-A、线B-B和线C-C截取的剖视图。此外，在本实施例中，沿图13中的线D-D截取的剖视图与本实施例的相应的剖视图相同，因此这里将其省略。
参照图16a、图16b和图16c，本实施例的LED芯片与参照图13和图14描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，透明导电层33延伸到第一电极焊盘37与第二导电类型半导体层29之间的区域以及第一电极延伸体37a与第二导电类型半导体层29之间的区域。透明导电层33也可以延伸到第一电极延伸体37c与第二导电类型半导体层29之间的区域。
具体地讲，在图13的示例性实施例中，透明导电层33没有形成在第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37c下面的区域上，然而，在本实施例中，透明导电层33位于这些区域上。由于透明导电层33连接到第二导电类型半导体层29的位于第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37c下面的区域，所以电流可以在这些区域中提供到半导体堆叠30。
第一电极焊盘37和第一电极延伸体37a、37c通过第一功能层71a与透明导电层33绝缘。
在本实施例中，第一功能层71a和第二功能层31b通过单独的工艺形成。具体地讲，在形成透明导电层33以覆盖第二功能层31b之后，再在透明导电层33上形成第一功能层71a。
图17是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。
参照图17，根据本实施例的LED芯片与参照图11和图12描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，第二功能层71b沿第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a以点图案布置。
具体地讲，第二功能层71b以点图案布置，而不是以线形布置。在本实施例中，透明导电层33覆盖第二功能层71b，并在点之间的区域中连接到第二导电类型半导体层29。
第二功能层71以点图案布置不仅可以应用到图11和图12中示出的示例性实施例，还可以应用到图13至图16中示出的示例性实施例。
图18是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的剖视图。
参照图18，根据本实施例的LED芯片与参照图11和图12描述的LED芯片大体上相似。在本实施例中，然而，第二功能层81b沿第二电极焊盘39和第二电极延伸体39a以点图案布置在透明导电层33上。
具体地讲，第二功能层81b以点图案布置在透明导电层33与第二电极焊盘30之间以及透明导电层33与第二电极延伸体39a之间。第二电极延伸体39a在点之间的区域中连接到透明导电层33。
根据本实施例的第二功能层81b不仅可以应用到图11和图12中示出的示例性实施例，还可以应用到图13至图16中示出的示例性实施例。此外，当第二功能层81b应用到图15和图16的示例性实施例时，第一功能层61a、71a与第二功能层81b可以通过相同的工艺形成在透明导电层33上。
图19中的（a）和图19中的（b）是根据本发明的又一示例性实施例的LED芯片的示意性平面图。
参照图19中的（a），与以上示例性实施例不同，根据本实施例的LED芯片包括彼此电分离的第一电极焊盘37。具体地讲，在以上示例性实施例中，分别位于台面结构M1、M2上的第一电极焊盘37通过第一电极延伸体37c彼此电连接，然而，在本实施例中，第一电极焊盘37彼此电分离。
参照图19中的（b），在根据本实施例的LED芯片中，第一电极焊盘37的一部分位于分隔区域SR中。第一电极焊盘37的剩余部分位于台面结构M1、M2上。在本实施例中，两个台面结构M1和M2可以共用第一电极焊盘37，从而减少了第一电极焊盘37的数量。此外，分隔区域SR中的第一电极延伸体37b可以直接连接到第一电极焊盘37。
也可以实现包括两个或更多个台面结构M1、M2的各种示例性实施例和修改。每个台面结构包括在其上的第一电极焊盘和第二电极焊盘。在这种情况下，第一电极焊盘可以彼此电分离，第二电极焊盘也可以彼此分隔开。
图20是示出用于解释当采用多个台面结构时发光特性的提高的发光图案的平面图。这里，图20中的（a）示出了在单个台面结构上具有第一电极延伸体和第二电极延伸体的LED芯片的发光图案，图20中的（b）是具有台面结构M1、M2的LED芯片的发光图案，其中，台面结构M1、M2通过分隔区域SR完全分隔成两个区域。此外，特定区域的接近红色的颜色表示该区域发射大量的光，特定区域的接近蓝色的颜色表示该区域发射小量的光，黑色表示对应的区域不发射光。
图20中的（a）的LED芯片具有未被分隔成两个或更多个区域的单个台面结构，图20中的（b）的LED芯片包括通过分隔区域SR彼此分隔开的台面结构。虽然两个LED芯片中均具有相似布置的电极焊盘37、39和电极延伸体37a、37b，但可以确定，图20中的（b）的具有彼此完全分隔开的两个台面结构M1、M2的LED芯片与图20中的（a）的LED芯片相比表现出更均匀的发光图案并发射更多的光。
虽然已结合附图、参照一些示例性实施例阐明了本发明，但对本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改变。因此，应该理解的是，仅通过举例说明的方式提供了示例性实施例，并且给出示例性实施例以向本领域技术人员提供本发明的完全公开并提供本发明的彻底理解。因此，只要修改和改变落入权利要求书及其等同物的范围内，本发明就意图覆盖这些修改和改变。

Claims (44)

1.一种发光二极管芯片，包括：
半导体堆叠，包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的活性层；
第一电极焊盘，位于第二导电类型半导体层上，与第一导电类型半导体层相反；
第一电极延伸体，从第一电极焊盘延伸并连接到第一导电类型半导体层；
第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层；以及
绝缘层，设置在第一电极焊盘与第二导电类型半导体层之间。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其中，绝缘层包括分布式布拉格反射体。
3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括设置在绝缘层与第二导电类型半导体层之间的透明导电层。
4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括设置在绝缘层与第二导电类型半导体层之间的反射体。
5.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括点图案，所述点图案沿第一电极延伸体设置在第一电极延伸体与第一导电类型半导体层之间，使得第一电极延伸体通过点图案与第一导电类型半导体层部分地分隔开。
6.根据权利要求5所述的发光二极管芯片，其中，点图案由绝缘材料形成。
7.根据权利要求5所述的发光二极管芯片，其中，点图案包括反射体。
8.根据权利要求7所述的发光二极管芯片，其中，反射体是分布式布拉格反射体。
9.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其中，半导体堆叠还包括多个通孔，所述多个通孔穿过第二导电类型半导体层和活性层延伸以暴露第一导电类型半导体层，所述多个通孔沿第一电极延伸体布置，第一电极延伸体通过通孔连接到第一导电类型半导体层。
10.根据权利要求9所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括设置在第一电极延伸体与第二导电类型半导体层之间的绝缘层。
11.根据权利要求10所述的发光二极管芯片，其中，位于第一电极延伸体下面的绝缘层延伸至通孔的侧壁，以使第一电极延伸体与通孔的侧壁绝缘。
12.根据权利要求9所述的发光二极管芯片，其中，位于第一电极延伸体下面的绝缘层包括分布式布拉格反射体。
13.根据权利要求12所述的发光二极管芯片，其中，位于第一电极延伸体下面的分布式布拉格反射体延伸至通孔的侧壁，以使第一电极延伸体与通孔的侧壁绝缘。
14.根据权利要求9所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括透明导电层，所述透明导电层设置在第一电极延伸体下面的绝缘层与第二导电类型半导体层之间。
15.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括：
第二电极延伸体，从第二电极焊盘延伸；以及
透明导电层，位于第二导电类型半导体层上，
第二电极焊盘和第二电极延伸体通过透明导电层电连接到第二导电类型半导体层。
16.根据权利要求15所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括电流阻挡层，所述电流阻挡层沿第二电极延伸体设置在透明导电层与第二导电类型半导体层之间。
17.根据权利要求16所述的发光二极管芯片，其中，电流阻挡层以线形或以点图案布置。
18.根据权利要求17所述的发光二极管芯片，其中，电流阻挡层包括反射体。
19.根据权利要求15所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括电流阻挡层，所述电流阻挡层沿第二电极延伸体以点图案布置在透明导电层与第二电极延伸体之间。
20.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其中，第一电极延伸体在多个点区域中连接到第一导电类型半导体层，所述多个点区域包括距离第一电极焊盘比距离第二电极焊盘近的第一点区域以及距离第二电极焊盘比距离第一电极焊盘近的第二点区域，第一点区域的尺寸随着第一点区域与第一电极焊盘之间的距离的增加而增大。
21.根据权利要求20所述的发光二极管芯片，其中，第二点区域的尺寸随着第二点区域与第一电极焊盘之间的距离的增加而减小。
22.根据权利要求21所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括：
第二电极延伸体，从第二电极焊盘延伸；以及
透明导电层，设置在第二电极延伸体与第二导电类型半导体层之间，
第二电极延伸体在多个点区域中通过透明导电层连接到第二导电类型半导体层，
其中，沿第二电极延伸体布置的所述多个点区域包括距离第二电极焊盘比距离第一电极焊盘近的第三点区域以及距离第一电极焊盘比距离第二电极焊盘近的第四点区域，第三点区域的尺寸随着第三点区域与第二电极焊盘之间的距离的增加而增大。
23.根据权利要求22所述的发光二极管芯片，其中，第四点区域的尺寸随着第四点区域与第二电极焊盘之间的距离的增加而减小。
24.根据权利要求22所述的发光二极管芯片，其中，第一点区域至第四点区域的尺寸随着第一点区域至第四点区域与穿过第一电极焊盘和第二电极焊盘的线之间的距离的增加而增大。
25.一种发光二极管芯片，包括：
第一导电类型半导体层；
多个台面结构，布置在第一导电类型半导体层上，每个台面结构包括第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的活性层；
第一电极焊盘，第一电极焊盘的至少一部分位于第二导电类型半导体层上，与第一导电类型半导体层相反；
第一电极延伸体，从第一电极焊盘延伸并连接到第一导电类型半导体层；
第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层；以及
绝缘层，设置在第一电极焊盘与第二导电类型半导体层之间。
26.根据权利要求25所述的发光二极管芯片，其中，第二电极焊盘包括分别位于所述多个台面结构上的多个电极焊盘。
27.根据权利要求26所述的发光二极管芯片，其中，第一电极焊盘包括分别形成在所述多个台面结构上的多个电极焊盘。
28.根据权利要求25所述的发光二极管芯片，其中，台面结构通过暴露第一导电类型半导体层的分隔区域彼此分隔开。
29.根据权利要求28所述的发光二极管芯片，其中，第一电极延伸体包括在分隔区域中连接到第一导电类型半导体层的电极延伸体。
30.根据权利要求29所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括点图案，所述点图案沿第一电极延伸体设置在第一电极延伸体与第一导电类型半导体层之间，使得第一电极延伸体通过点图案与第一导电类型半导体层部分地分隔开。
31.根据权利要求30所述的发光二极管芯片，其中，点图案由绝缘材料形成。
32.根据权利要求30所述的发光二极管芯片，其中，点图案包括分布式布拉格反射体。
33.根据权利要求28所述的发光二极管芯片，其中，第一电极焊盘包括部分地位于分隔区域中的电极焊盘。
34.根据权利要求25所述的发光二极管芯片，其中，绝缘层包括分布式布拉格反射体。
35.根据权利要求25所述的发光二极管芯片，其中，每个台面结构包括多个通孔，所述多个通孔穿过第二导电类型半导体层和活性层延伸以暴露第一导电类型半导体层，第一电极延伸体包括通过所述多个通孔连接到第一导电类型半导体层的电极延伸体。
36.根据权利要求35所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括设置在第二导电类型半导体层与通过所述多个通孔连接到第一导电类型半导体层的电极延伸体之间的绝缘层。
37.根据权利要求36所述的发光二极管芯片，其中，设置在所述电极延伸体与第二导电类型半导体层之间的绝缘层包括分布式布拉格反射体。
38.根据权利要求36所述的发光二极管芯片，其中，设置在所述电极延伸体与第二导电类型半导体层之间的绝缘层延伸至通孔的侧壁，以使第一电极延伸体与通孔的侧壁绝缘。
39.根据权利要求36所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括透明导电层，所述透明导电层设置在位于电极层下面的绝缘层与第二导电类型半导体层之间。
40.根据权利要求25所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括：
第二电极延伸体，从第二电极焊盘延伸；以及
透明导电层，位于第二导电类型半导体层上，
第二电极焊盘和第二电极延伸体通过透明导电层电连接到第二导电类型半导体层。
41.根据权利要求40所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括电流阻挡层，所述电流阻挡层以线形或以点图案沿第二电极延伸体布置在透明导电层与第二导电类型半导体层之间。
42.根据权利要求41所述的发光二极管芯片，其中，电流阻挡层包括反射体。
43.根据权利要求42所述的发光二极管芯片，其中，所述反射体为分布式布拉格反射体。
44.根据权利要求40所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片还包括电流阻挡层，所述电流阻挡层沿第二电极延伸体以点图案布置在透明导电层与第二电极延伸体之间。
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