CN118412416B - 发光二极管芯片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种发光二极管芯片及其制备方法,属于半导体技术领域。该发光二极管芯片包括依次层叠的发光结构、第一透明导电层、绝缘层、第二透明导电层和金属反射层,发光结构包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层;第一透明导电层具有露出第二半导体层的多个第一通孔;绝缘层通过多个第一通孔与第二半导体层连接;第二透明导电层包覆绝缘层且与第一透明导电层连接,第二透明导电层具有露出绝缘层的多个第二通孔;金属反射层通过多个第二通孔与绝缘层连接。本公开实施例能提高LED芯片的发光效率。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域,特别涉及一种发光二极管芯片及其制备方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)因具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点,目前已经被广泛应用于背光、照明、景观等各个光源领域。
相关技术中,LED芯片包括依次层叠的发光结构、透明导电层、绝缘层和金属反射层,其中,绝缘层具有露出透明导电层的多个通孔,金属反射层通过多个通孔与透明导电层连接。
然而,由于绝缘层中设置了多个通孔,绝缘层在发光结构上的正投影的面积较小,因此仅有小面积的绝缘层可以与金属反射层和透明导电层配合来提高对光线的反射率,绝缘层中的通孔处对光线的反射率较低,从而影响LED芯片的发光效率。
发明内容
本公开实施例提供了一种发光二极管芯片及其制备方法,能提高LED芯片的发光效率。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种发光二极管芯片,包括依次层叠的发光结构、第一透明导电层、绝缘层、第二透明导电层和金属反射层,所述发光结构包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层;所述第一透明导电层具有露出所述第二半导体层的多个第一通孔;所述绝缘层通过所述多个第一通孔与所述第二半导体层连接;所述第二透明导电层包覆所述绝缘层且与所述第一透明导电层连接,所述第二透明导电层具有露出所述绝缘层的多个第二通孔;所述金属反射层通过所述多个第二通孔与所述绝缘层连接。
可选地,所述多个第一通孔在所述第二半导体层上的正投影和所述多个第二通孔在所述第二半导体层上的正投影交替排列。
可选地,所述第一通孔的孔径等于相邻的所述第二通孔之间的距离,所述第二通孔的孔径等于相邻的所述第一通孔之间的距离。
可选地,所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径。
可选地,所述第一通孔的孔径为5μm至20μm,所述第二通孔的孔径为10μm至50μm。
可选地,所述第一透明导电层的厚度大于所述第二透明导电层的厚度。
可选地,所述第一透明导电层的厚度为200埃至300埃,所述第二透明导电层的厚度为100埃至200埃。
可选地,所述绝缘层在所述第二半导体层上的正投影的外轮廓位于所述第一透明导电层在所述第二半导体层上的正投影的外轮廓的内部,并且所述第二透明导电层的覆盖所述绝缘层的侧壁的部分与所述第一透明导电层连接。
可选地,所述发光二极管芯片还包括第一钝化层,所述第一钝化层包覆所述金属反射层、所述第一透明导电层、所述第二透明导电层和所述发光结构。
另一方面,提供了一种发光二极管芯片的制备方法,包括:在发光结构上形成第一透明导电层,所述发光结构包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层,所述第一透明导电层具有露出所述第二半导体层的多个第一通孔;在所述第一透明导电层上形成绝缘层,所述绝缘层通过所述多个第一通孔与所述第二半导体层连接;在所述绝缘层上形成第二透明导电层,所述第二透明导电层包覆所述绝缘层且与所述第一透明导电层连接,所述第二透明导电层具有露出所述绝缘层的多个第二通孔;在所述第二透明导电层上形成金属反射层,所述金属反射层通过所述多个第二通孔与所述绝缘层连接。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本公开实施例中,发光结构、第一透明导电层、绝缘层、第二透明导电层和金属反射层依次层叠,第二透明导电层包覆绝缘层且与第一透明导电层连接,第二透明导电层具有露出绝缘层的多个第二通孔,金属反射层通过多个第二通孔与绝缘层连接,这样,无需在绝缘层中设置通孔,金属反射层即可通过第二透明导电层和第一透明导电层与发光结构中的第二半导体层实现电连接,可以提高绝缘层在第二半导体层上的正投影的面积,由于绝缘层可以与金属反射层和透明导电层配合来提高对光线的反射率,因此绝缘层在第二半导体层上的正投影的面积较大,可以提高绝缘层与金属反射层和透明导电层的层叠区域的面积,使得更多的由发光结构发出的光线被反射回发光结构,从而提高LED芯片的发光效率。并且,第一透明导电层具有露出第二半导体层的多个第一通孔,绝缘层通过多个第一通孔与第二半导体层连接,这样,绝缘层可以起到阻挡电流的效果,与第一透明导电层配合,可以使得电流更好地横向扩展至第二半导体层的各个区域,从而进一步提高LED芯片的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种LED芯片的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的一种第一透明导电层的俯视图;
图3是本公开实施例提供的一种第二透明导电层的俯视图;
图4是本公开实施例提供的一种LED芯片的制备方法流程图;
图5是本公开实施例提供的另一种LED芯片的制备方法流程图。
附图标记:
10:发光结构;11:第一半导体层;12:发光层;13:第二半导体层;14:台面;20:第一透明导电层;21:第一通孔;30:绝缘层;31:金属反射层;40:第二透明导电层;41:第二通孔;50:第一钝化层;51:第三通孔;52:第四通孔;60:衬底;70:第一连接电极;71:第二连接电极;72:第一焊盘电极;73:第二焊盘电极;80:第二钝化层;81:第五通孔;82:第六通孔。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”等类似的词语意指出现在“包括”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则所述相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本公开实施例提供的一种LED芯片的结构示意图。如图1所示,该LED芯片包括依次层叠的发光结构10、第一透明导电层20、绝缘层30、第二透明导电层40和金属反射层31。
其中,发光结构10包括依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13。第一透明导电层20具有露出第二半导体层13的多个第一通孔21,绝缘层30通过多个第一通孔21与第二半导体层13连接。第二透明导电层40包覆绝缘层30且与第一透明导电层20连接,第二透明导电层40具有露出绝缘层30的多个第二通孔41,金属反射层31通过多个第二通孔41与绝缘层30连接。这里,包覆是指既覆盖膜层的表面,还覆盖膜层的侧壁,图1中第二透明导电层40既覆盖绝缘层30的表面,还覆盖绝缘层30的侧壁,也即是第二透明导电层40包覆了下方的绝缘层30。
本公开实施例中,发光结构10、第一透明导电层20、绝缘层30、第二透明导电层40和金属反射层31依次层叠,第二透明导电层40包覆绝缘层30且与第一透明导电层20连接,第二透明导电层40具有露出绝缘层30的多个第二通孔41,金属反射层31通过多个第二通孔41与绝缘层30连接,这样,无需在绝缘层30中设置通孔,金属反射层31即可通过第二透明导电层40和第一透明导电层20与发光结构10中的第二半导体层13实现电连接,可以提高绝缘层30在第二半导体层13上的正投影的面积,由于绝缘层30可以与金属反射层31和透明导电层配合来提高对光线的反射率,因此绝缘层30在第二半导体层13上的正投影的面积较大,可以提高绝缘层与金属反射层和透明导电层的层叠区域的面积,使得更多的由发光结构10发出的光线被反射回发光结构10,从而提高LED芯片的发光效率。
并且,第一透明导电层20具有露出第二半导体层13的多个第一通孔21,绝缘层30通过多个第一通孔21与第二半导体层13连接,这样,绝缘层30可以起到阻挡电流的效果,与第一透明导电层20配合,可以使得电流更好地横向扩展至第二半导体层13的各个区域,从而进一步提高LED芯片的发光效率。
本公开实施例中,LED芯片可以为倒装LED芯片。
图2是本公开实施例提供的一种第一透明导电层的俯视图。图3是本公开实施例提供的一种第二透明导电层的俯视图,图3中的圆形虚线表示在第二透明导电层40下方的第一通孔21的投影位置。如图1至图3所示,多个第一通孔21在第二半导体层13上的正投影位于第二透明导电层40在第二半导体层13上的正投影的内部,多个第二通孔41在第二半导体层13上的正投影位于第一透明导电层20在第二半导体层13上的正投影的内部。多个第一通孔21在第二半导体层13上的正投影和多个第二通孔41在第二半导体层13上的正投影交替排列。
也即是,在金属反射层31的下方设置有第一透明导电层20的区域中,第二透明导电层40中设置了第二通孔41;在金属反射层31的下方设置有第二透明导电层40的区域中,第一透明导电层20中设置了第一通孔21。因此,这样不仅可以保证在设置有金属反射层31的区域均包括金属反射层31、绝缘层30和透明导电层的层叠结构,以提高反射率,而且可以使得第一透明导电层20和第二透明导电层40的投影重叠的面积较小,从而可以减少金属反射层31下方透明导电材料对光线的吸收。这里,投影重叠的面积指第一透明导电层20在第二半导体层13上的正投影和第二透明导电层40在第二半导体层13上的正投影重叠的区域的面积。
可选地,多个第一通孔21阵列布置,多个第二通孔41阵列布置。
示例性地,多个第一通孔21在第二半导体层13上的正投影和多个第二通孔41在第二半导体层13上的正投影沿行方向和列方向交替排列。
可选地,第一通孔21为圆形通孔。在其他实施例中,第一通孔21可以为矩形通孔或六边形通孔等,本公开对此不做限制。
可选地,第二通孔41为圆形通孔。在其他实施例中,第二通孔41可以为矩形通孔或六边形通孔等,本公开对此不做限制。
需要说明的是,第一通孔21和第二通孔41的形状可以相同或者不同,例如,第一通孔21和第二通孔41可以均为圆形通孔,或者,第一通孔21可以为圆形通孔,第二通孔41可以为矩形通孔等,本公开对此不做限制。
示例性地,绝缘层30在第二半导体层13上的正投影的外轮廓位于第一透明导电层20在第二半导体层13上的正投影的外轮廓的内部,并且第二透明导电层40的覆盖绝缘层30的侧壁的部分与第一透明导电层20连接。也即是,第一透明导电层20在第二半导体层13上的正投影和第二透明导电层40在第二半导体层13上的正投影,仅在绝缘层30的侧壁处的边缘部分存在重叠以进行电连接。这样,可以在实现电流扩展的同时,减少金属反射层31下方透明导电材料在中心区域对光线的吸收,提高LED芯片的发光效率。
如图1至图3所示,第一通孔21的孔径W1等于相邻的第二通孔41之间的距离D2,第二通孔41的孔径W2等于相邻的第一通孔21之间的距离D1。这里,相邻的第一通孔21之间的距离D1和相邻的第二通孔41之间的距离D2均指的是,多个第一通孔21在第二半导体层13上的正投影和多个第二通孔41在第二半导体层13上的正投影交替排列的排列方向上的距离,例如,可以是在行方向上的距离,或者是在列方向上的距离。这样,可以使得多个第一通孔21在第二半导体层13上的正投影和多个第二通孔41在第二半导体层13上的正投影沿行方向和列方向交替排列得更加紧密,以有效减小第一透明导电层20和第二透明导电层40的投影重叠的面积,从而进一步减少金属反射层31下方透明导电材料对光线的吸收。
可选地,第一通孔21的孔径W1小于第二通孔41的孔径W2。这样,第二通孔41的孔径W2较大,可以增大金属反射层31和绝缘层30的交界面的接触面积,提高绝缘层30和金属反射层31的反射效果,有利于使得更多的由发光结构10发出的光线被反射回发光结构10,从而提高LED芯片的发光效率。
可选地,第一通孔21的孔径W1为5μm至20μm。这样,第一通孔21中的绝缘层30可以防止电流集中,与第一透明导电层20配合使得电流更好地横向扩展至第二半导体层13的各个区域。
示例性地,第一通孔21的孔径W1可以为5μm、10μm或15μm等。
可选地,第二通孔41的孔径W2为10μm至50μm。这样,可以增大金属反射层31和绝缘层30的交界面的接触面积,提高绝缘层30和金属反射层31的反射效果。
示例性地,第二通孔41的孔径W2可以为20μm、30μm或40μm等。
本公开实施例中,上述第一通孔21的孔径W1的取值和上述第二通孔41的孔径W2的取值满足第一通孔21的孔径W1小于第二通孔41的孔径W2的大小关系。
在其他实施例中,第一通孔21的孔径W1也可以大于或者等于第二通孔41的孔径W2,本公开对此不做限制。
可选地,第一透明导电层20的厚度大于第二透明导电层40的厚度。这样,第二透明导电层40的厚度较小,不仅可以减少第二透明导电层40对光线的吸收,还可以保证位于绝缘层30和金属反射层31之间的第二透明导电层40对反射效果的影响较小,从而保证LED芯片的发光效率较高。
可选地,第一透明导电层20的厚度为200埃至300埃。第一透明导电层20的厚度在此范围内,可以在第一透明导电层20的电流扩展作用较好的同时,减少第一透明导电层20的吸光作用。
示例性地,第一透明导电层20的厚度可以为200埃、250埃或300埃等。
可选地,第二透明导电层40的厚度为100埃至200埃。第二透明导电层40的厚度在此范围内,可以在第二透明导电层40的电流扩展作用较好的同时,减少第二透明导电层40的吸光作用。
示例性地,第二透明导电层40的厚度可以为100埃、150埃或200埃等。
本公开实施例中,上述第一透明导电层20的厚度取值和上述第二透明导电层40的厚度取值满足第一透明导电层20的厚度大于第二透明导电层40的厚度的大小关系。
在其他实施例中,第一透明导电层20的厚度也可以小于或者等于第二透明导电层40的厚度,本公开对此不做限制。
如图1所示,该LED芯片还包括衬底60,衬底60位于第一半导体层11的远离发光层12的表面。
可选地,衬底60可以为蓝宝石衬底。蓝宝石衬底为透明衬底,透光性较好,且蓝宝石衬底的机械强度高,易于处理和清洗。在其他实施例中,衬底60也可以是Si衬底或SiC衬底,本公开对此不做限制。
可选地,LED芯片还可以包括缓冲层,缓冲层位于衬底60和发光结构10之间。
示例性地,缓冲层可以是GaN缓冲层。
如图1所示,发光结构10具有从第二半导体层13的远离发光层12的表面向第一半导体层11延伸的台面(MESA)14。
可选地,第一半导体层11可以为N型GaN层,第二半导体层13可以为P型GaN层。
示例性地,第一半导体层11为掺Si的GaN层,第二半导体层13为掺Mg的GaN层。
可选地,发光层12为多量子阱层,包括交替层叠的多对InGaN层和GaN层。根据LED芯片的发光波长范围的不同,发光层12可以选择不同的材料,例如,蓝绿光LED芯片的发光层12可以采用交替层叠的多对InGaN层和GaN层,红光LED芯片的发光层12可以采用交替层叠的多对InGaAs层和GaAs层。
示例性地,发光层12包括交替层叠的3至8对InGaN层和GaN层。例如,可以是交替层叠的5对InGaN层和GaN层,当然也可以是其他的对数,本公开对此不做限制。
可选地,第一透明导电层20可以为氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)层或氧化铟锌(Indium Zinc Oxide,IZO)层。ITO和IZO具有良好的透射率和低电阻率,因此可以保证LED芯片的出光效果较好,还便于载流子传导,提高载流子的注入效率。
可选地,第二透明导电层40可以为ITO层或IZO层。
需要说明的是,第一透明导电层20和第二透明导电层40的材料可以相同或者不同,例如,第一透明导电层20和第二透明导电层40可以均为ITO层,或者,第一透明导电层20可以为ITO层,第二透明导电层40可以为IZO层等,本公开对此不做限制。
可选地,绝缘层30可以为SiO2层、Al2O3层、SiN层或SiON层中的至少一种。这些材料透光性较好,可以减少绝缘层30的吸光效果,提高LED芯片的出光效率。
本公开实施例中,绝缘层30为SiO2层。这样,SiO2层和透明导电层的折射率均较低,金属反射层31的折射率较高,这样,绝缘层30可以与透明导电层和金属反射层31配合形成层叠的低折射率层和高折射率层,有利于提高对光线的反射率。
可选地,绝缘层30的厚度为2000埃至6000埃。
示例性地,绝缘层30的厚度可以为2000埃、3000埃或5000埃等。
可选地,金属反射层31可以为Ag层。由于Ag的反射率较高,Ag层可以有效地将由发光层12发出的光线向发光结构10的方向反射回去,从而减小金属反射层31上方的其他膜层对光的吸收,提高LED芯片的发光效率,并且Ag具有良好的导电性,电阻较小,有利于电流传导。
如图1所示,该LED芯片还包括第一钝化层50,第一钝化层50包覆金属反射层31、第一透明导电层20、第二透明导电层40和发光结构10。第一钝化层50可以保护LED芯片可能外露的各表面,减小LED芯片受到机械损坏或化学腐蚀的影响,保证LED芯片的可靠性。
示例性地,台面14上的第一钝化层50具有露出第一半导体层11的第三通孔51,金属反射层31上的第一钝化层50具有露出金属反射层31的第四通孔52。
可选地,第一钝化层50包括沿远离衬底60的方向层叠的Al2O3层和SiO2层。由于Ag的活性较高,稳定性较差,Ag容易发生迁移导致LED芯片内部产生短路失效,Al2O3层的致密性较好,可以减少金属反射层31发生迁移的几率,提高LED芯片的可靠性。并且,SiO2层的致密性相比于Al2O3层较差,二者的致密性存在差异有利于使得在制备过程中对第一钝化层50刻蚀形成的用于电极电连接的通孔的孔径呈现上宽下窄,这样有利于第一钝化层50对下方的膜层进行更好地包覆,可以提高LED芯片的可靠性。
可选地,第一钝化层50中Al2O3层的厚度小于SiO2层的厚度。这样,可以在提高LED芯片的可靠性的同时,提高生产效率,减少生产成本。
示例性地,第一钝化层50中Al2O3层的厚度为500埃至1000埃。
示例性地,第一钝化层50中SiO2层的厚度为5000埃至20000埃。
如图1所示,该LED芯片还包括连接电极层,连接电极层位于第一钝化层50的远离发光结构10的表面,连接电极层包括第一连接电极70和第二连接电极71,第一连接电极70和第二连接电极71绝缘,第一连接电极70通过第三通孔51与第一半导体层11连接,第二连接电极71通过第四通孔52与金属反射层31连接。
如图1所示,该LED芯片还包括第二钝化层80,第二钝化层80位于连接电极层的远离发光结构10的表面且包覆连接电极层,第二钝化层80具有露出第一连接电极70的第五通孔81和露出第二连接电极71的第六通孔82。
可选地,第二钝化层80包括沿远离发光结构10的方向层叠的Al2O3层和SiO2层。这样,第二钝化层80不仅可以保护第一连接电极70和第二连接电极71,还可以与第一钝化层50配合,减少金属反射层31中的Ag迁移与第一连接电极70产生反应影响LED芯片的可靠性的几率。
可选地,第二钝化层80中Al2O3层的厚度小于SiO2层的厚度。
示例性地,第二钝化层80中Al2O3层的厚度为500埃至1000埃。
示例性地,第二钝化层80中SiO2层的厚度为5000埃至20000埃。
如图1所示,该LED芯片还包括焊盘电极层,焊盘电极层位于第二钝化层80的远离连接电极层的表面,焊盘电极层包括第一焊盘电极72和第二焊盘电极73,第一焊盘电极72和第二焊盘电极73绝缘,第一焊盘电极72通过第五通孔81与第一连接电极70连接,第二焊盘电极73通过第六通孔82与第二连接电极71连接。
图4是本公开实施例提供的一种LED芯片的制备方法流程图。如图4所示,该制备方法包括:
在步骤S101中,在发光结构上形成第一透明导电层。
发光结构包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层,第一透明导电层具有露出第二半导体层的多个第一通孔。
在步骤S102中,在第一透明导电层上形成绝缘层。
其中,绝缘层通过多个第一通孔与第二半导体层连接。
在步骤S103中,在绝缘层上形成第二透明导电层。
第二透明导电层包覆绝缘层且与第一透明导电层连接,第二透明导电层具有露出绝缘层的多个第二通孔。
在步骤S104中,在第二透明导电层上形成金属反射层。
其中,金属反射层通过多个第二通孔与绝缘层连接。
本公开实施例中,发光结构、第一透明导电层、绝缘层、第二透明导电层和金属反射层依次层叠,第二透明导电层包覆绝缘层且与第一透明导电层连接,第二透明导电层具有露出绝缘层的多个第二通孔,金属反射层通过多个第二通孔与绝缘层连接,这样,无需在绝缘层中设置通孔,金属反射层即可通过第二透明导电层和第一透明导电层与发光结构中的第二半导体层实现电连接,可以提高绝缘层在第二半导体层上的正投影的面积,由于绝缘层可以与金属反射层和透明导电层配合来提高对光线的反射率,因此绝缘层在第二半导体层上的正投影的面积较大,可以提高绝缘层与金属反射层和透明导电层的层叠区域的面积,使得更多的由发光结构发出的光线被反射回发光结构,从而提高LED芯片的发光效率。并且,第一透明导电层具有露出第二半导体层的多个第一通孔,绝缘层通过多个第一通孔与第二半导体层连接,这样,绝缘层可以起到阻挡电流的效果,与第一透明导电层配合,可以使得电流更好地横向扩展至第二半导体层的各个区域,从而进一步提高LED芯片的发光效率。
图5是本公开实施例提供的另一种LED芯片的制备方法流程图。如图5所示,该制备方法包括:
在步骤S201中,在衬底上形成发光结构。
可选地,衬底可以为蓝宝石衬底。
示例性地,可以先对蓝宝石衬底进行预处理,将蓝宝石衬底置于金属有机化合物化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)反应腔中,对蓝宝石衬底进行烘烤处理12分钟至18分钟,以清洁蓝宝石衬底。
示例性地,发光结构包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层,可以在第二半导体层的远离发光层的表面通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,并以该光刻胶结构为掩膜通过电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,ICP)刻蚀等方法对第二半导体层的远离发光层的表面进行刻蚀,刻蚀深度由第二半导体层的远离发光层的表面向第一半导体层延伸,去除光刻胶结构后形成露出第一半导体层的台面。
可选地,在形成发光结构之前,还可以在衬底上形成缓冲层。
在步骤S202中,在发光结构上形成第一透明导电层。
示例性地,可以在第二半导体层上整面沉积一层初始ITO层,在初始ITO层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,并以该光刻胶结构为掩膜通过ITO腐蚀液对初始ITO层进行刻蚀,去除光刻胶结构后形成第一透明导电层,第一透明导电层具有露出第二半导体层的多个第一通孔。
在步骤S203中,在第一透明导电层上形成绝缘层。
示例性地,可以在第一透明导电层上整面沉积一层初始绝缘层,在初始绝缘层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,并以该光刻胶结构为掩膜对初始绝缘层进行刻蚀,去除光刻胶结构后形成绝缘层,绝缘层通过多个第一通孔与第二半导体层连接。
在步骤S204中,在绝缘层上形成第二透明导电层。
示例性地,可以在绝缘层上整面沉积一层初始ITO层,在初始ITO层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,并以该光刻胶结构为掩膜通过ITO腐蚀液对初始ITO层进行刻蚀,去除光刻胶结构后形成第二透明导电层, 第二透明导电层包覆绝缘层且与第一透明导电层连接,第二透明导电层具有露出绝缘层的多个第二通孔。
在步骤S205中,在第二透明导电层上形成金属反射层。
示例性地,可以在第二透明导电层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,以该光刻胶结构为掩膜通过溅射工艺和剥离去胶工艺形成金属反射层,金属反射层通过多个第二通孔与绝缘层连接。
在步骤S206中,在金属反射层上形成第一钝化层。
示例性地,可以采用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术在金属反射层上整面沉积一层初始Al2O3层,然后采用等离子体增强化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition ,PECVD)技术在初始Al2O3层上整面沉积一层初始SiO2层,在初始SiO2层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,并以该光刻胶结构为掩膜对初始SiO2层和初始Al2O3层进行刻蚀,去除光刻胶结构后形成第一钝化层,第一钝化层包覆金属反射层、第一透明导电层、第二透明导电层和发光结构。台面上的第一钝化层具有露出第一半导体层的第三通孔,金属反射层上的第一钝化层具有露出金属反射层的第四通孔。
在步骤S207中,在第一钝化层上形成连接电极层。
示例性地,可以在第一钝化层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,以该光刻胶结构为掩膜通过电子束蒸发工艺和剥离去胶工艺形成连接电极层,连接电极层包括第一连接电极和第二连接电极,第一连接电极和第二连接电极绝缘,第一连接电极通过第三通孔与第一半导体层连接,第二连接电极通过第四通孔与金属反射层连接。
在步骤S208中,在连接电极层上形成第二钝化层。
示例性地,可以采用ALD技术在连接电极层上整面沉积一层初始Al2O3层,然后采用PECVD技术在初始Al2O3层上整面沉积一层初始SiO2层,在初始SiO2层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,并以该光刻胶结构为掩膜对初始SiO2层和初始Al2O3层进行刻蚀,去除光刻胶结构后形成第二钝化层,第二钝化层包覆连接电极层,第二钝化层具有露出第一连接电极的第五通孔和露出第二连接电极的第六通孔。
在步骤S209中,在第二钝化层上形成焊盘电极层。
示例性地,可以在第二钝化层上通过光刻胶涂覆、曝光、显影等工艺得到光刻胶结构,以该光刻胶结构为掩膜通过电子束蒸发工艺和剥离去胶工艺形成焊盘电极层,焊盘电极层包括第一焊盘电极和第二焊盘电极,第一焊盘电极和第二焊盘电极绝缘,第一焊盘电极通过第五通孔与第一连接电极连接,第二焊盘电极通过第六通孔与第二连接电极连接。
可选地,各层的结构、材料、形状和厚度等参见图1至图3相关实施例,在此省略详细描述。
以上所述,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种发光二极管芯片,其特征在于,包括依次层叠的发光结构(10)、第一透明导电层(20)、绝缘层(30)、第二透明导电层(40)和金属反射层(31),
所述发光结构(10)包括依次层叠的第一半导体层(11)、发光层(12)和第二半导体层(13);
所述第一透明导电层(20)具有露出所述第二半导体层(13)的多个第一通孔(21);
所述绝缘层(30)未设置通孔且通过所述多个第一通孔(21)与所述第二半导体层(13)连接;
所述第二透明导电层(40)包覆所述绝缘层(30)且与所述第一透明导电层(20)连接,所述第二透明导电层(40)具有露出所述绝缘层(30)的多个第二通孔(41);
所述金属反射层(31)通过所述多个第二通孔(41)与所述绝缘层(30)连接。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述多个第一通孔(21)在所述第二半导体层(13)上的正投影和所述多个第二通孔(41)在所述第二半导体层(13)上的正投影交替排列。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述第一通孔(21)的孔径等于相邻的所述第二通孔(41)之间的距离,所述第二通孔(41)的孔径等于相邻的所述第一通孔(21)之间的距离。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述第一通孔(21)的孔径小于所述第二通孔(41)的孔径。
5.根据权利要求3所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述第一通孔(21)的孔径为5μm至20μm,所述第二通孔(41)的孔径为10μm至50μm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述第一透明导电层(20)的厚度大于所述第二透明导电层(40)的厚度。
7.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述第一透明导电层(20)的厚度为200埃至300埃,所述第二透明导电层(40)的厚度为100埃至200埃。
8.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述绝缘层(30)在所述第二半导体层(13)上的正投影的外轮廓位于所述第一透明导电层(20)在所述第二半导体层(13)上的正投影的外轮廓的内部,并且所述第二透明导电层(40)的覆盖所述绝缘层(30)的侧壁的部分与所述第一透明导电层(20)连接。
9.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述发光二极管芯片还包括第一钝化层(50),所述第一钝化层(50)包覆所述金属反射层(31)、所述第一透明导电层(20)、所述第二透明导电层(40)和所述发光结构(10)。
10.一种发光二极管芯片的制备方法,其特征在于,包括:
在发光结构(10)上形成第一透明导电层(20),所述发光结构(10)包括依次层叠的第一半导体层(11)、发光层(12)和第二半导体层(13),所述第一透明导电层(20)具有露出所述第二半导体层(13)的多个第一通孔(21);
在所述第一透明导电层(20)上形成绝缘层(30),所述绝缘层(30)未设置通孔且通过所述多个第一通孔(21)与所述第二半导体层(13)连接;
在所述绝缘层(30)上形成第二透明导电层(40),所述第二透明导电层(40)包覆所述绝缘层(30)且与所述第一透明导电层(20)连接,所述第二透明导电层(40)具有露出所述绝缘层(30)的多个第二通孔(41);
在所述第二透明导电层(40)上形成金属反射层(31),所述金属反射层(31)通过所述多个第二通孔(41)与所述绝缘层(30)连接。
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