一种LED芯片的制作方法

摘要: 本技术涉及发光二极管,更为具体地说,涉及一种led芯片。背景技术:1、发光二极管(led)是一种用于将电能转换为光的半导体元件,已被广泛地应用在显示指示、交通标...
一种LED芯片的制作方法

本技术涉及发光二极管,更为具体地说,涉及一种led芯片。

背景技术:

1、发光二极管(led)是一种用于将电能转换为光的半导体元件,已被广泛地应用在显示指示、交通标识、城市亮化等公共领域。

2、现有led芯片结构设计时需在出光面设置电极结构(例如:垂直、反极性等结构),而为了得到更高的出光效率,出光面的电极区域占比要远小于出光面积,此时电流会主要被限制在电极的正下方区域,导致电流扩展不均匀,降低了非电极区域的发光效率,这种情况下业内常采用的解决方法通常会增加出光面电极区域占比,使电流能均匀地扩展到整个器件,提升非电极区域的发光效率,但同时出光面电极区域增加会由于电极吸光以及遮挡会减少出光面积,造成光提取效率降低,从而限制了led的发光效率。

技术实现思路

1、有鉴于此,本实用新型提供一种led芯片,以克服已有设计中led芯片为得到更高的出光效率,出光面的电极区域占比要远小于出光面积,此时电流会主要被限制在电极的正下方区域,导致电流扩展不均匀,降低了非电极区域的发光效率的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

3、一种led芯片,其特征在于,包括:

4、导电衬底;

5、设置于所述导电衬底一侧的堆叠结构,所述堆叠结构至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层;所述第一方向垂直于所述导电衬底,并由所述导电衬底指向所述堆叠结构;

6、第一型电极,其位于所述第一型半导体层背离有源区的一侧,并与所述第一型半导体层形成电连接;

7、第二型电极,其位于所述导电衬底背离所述有源区的一侧,并与所述第二型半导体层形成电连接;

8、所述第一型半导体层背离所述有源区的一侧为led芯片的出光面,在所述第一型半导体层中设有第一型电流扩展层,其中,所述第一型电流扩展层内设有图案化的晶格畸变结构,所述晶格畸变结构的电阻值大于所述第一型电流扩展层其他区域的电阻值,且两者的电阻值呈周期性高低分布,用于引导电流横向扩展。

9、优选地,所述晶格畸变结构包括n层晶格畸变子层,n为不小于2的整数,各层所述晶格畸变子层皆由若干晶格畸变单元排列组成周期性结构;

10、其中,各层所述晶格畸变子层沿背离所述有源区的方向依次设置,或,各层所述晶格畸变子层沿朝所述有源区的方向依次设置。

11、优选地,相邻所述晶格畸变子层之间的晶格畸变单元相互间隔并在垂直方向上错位设置。

12、优选地,各所述晶格畸变子层的电阻值,沿朝所述有源区的方向,先呈线性或者非线性递增、再呈线性或者非线性递减。

13、优选地,各所述晶格畸变子层的厚度为a,相邻晶格畸变子层之间的间距为b,b的取值范围为1/4a<b<1/3a。

14、优选地,相邻所述晶格畸变单元在水平方向的间隔距离,由第一型电极正下方往四周的方向,呈线性或者非线性增大。

15、优选地,所述晶格畸变单元的电阻值,由第一型电极正下方往四周的方向,呈线性或者非线性递减。

16、优选地,第一型电流扩展层的局部区域通过电子辐照处理,形成所述晶格畸变结构。

17、优选地,所述第二型电流扩展层内设有所述图案化的晶格畸变结构,所述晶格畸变结构的电阻值大于所述第二型电流扩展层其他区域的电阻值,且两者的电阻值呈周期性高低分布,用于引导电流横向扩展。

18、优选地,所述第一型半导体层包括沿所述第一方向依次层叠于所述有源区表面的第一型限制层、所述第一型电流扩展层及欧姆接触层;所述第二型半导体层包括沿背离所述第一方向依次层叠于所述有源区表面的第二型限制层及第二型电流扩展层;

19、还包括设置在所述第二型半导体层与所述导电衬底之间并依次层叠设置的介质膜层及反射镜,所述反射镜与所述导电衬底连接,所述介质膜层与所述第二型半导体层连接,其中,所述介质膜层上设有导电孔,所述导电孔内设有导通所述反射镜和第二型半导体层的导电金属。

20、借由上述技术方案,本申请提供一种led芯片,通过设置led芯片的堆叠结构至少包括依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层,第一型半导体层背离有源区的一侧为led芯片的出光面,并在第一型半导体层中设有第一型电流扩展层,其中,第一型电流扩展层内设有图案化的晶格畸变结构,晶格畸变结构的电阻值大于第一型电流扩展层其他区域的电阻值,且两者的电阻值呈周期性高低分布,利用电阻差异形成电流引导路径,使载流子(电子或空穴)横向绕行,可用于引导电流横向扩展,比传统电流扩展层更精准控制载流子分布。晶格畸变结构通过调控载流子运动路径来优化发光,以使电流能均匀地扩展到整个led芯片,让载流子在led芯片边缘区域也能充分复合,解决电极下方电流拥挤,避免电极下方区域因载流子堆积导致非辐射损耗,改善器件电流均匀性差的问题,可在不增加电极区域面积占比情况下提升非电极区域的发光效率,提高led芯片的发光效率。

1.一种led芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于:所述晶格畸变结构包括n层晶格畸变子层,n为不小于2的整数,各层所述晶格畸变子层皆由若干晶格畸变单元排列组成周期性结构;

3.根据权利要求2所述的led芯片,其特征在于:相邻所述晶格畸变子层之间的晶格畸变单元相互间隔并在垂直方向上错位设置。

4.根据权利要求2所述的led芯片,其特征在于:各所述晶格畸变子层的电阻值,沿朝所述有源区的方向,先呈线性或者非线性递增、再呈线性或者非线性递减。

5.根据权利要求2所述的led芯片,其特征在于:各所述晶格畸变子层的厚度为a,相邻晶格畸变子层之间的间距为b,b的取值范围为1/4a<b<1/3a。

6.根据权利要求2所述的led芯片,其特征在于:相邻所述晶格畸变单元在水平方向的间隔距离,由第一型电极正下方往四周的方向,呈线性或者非线性增大。

7.根据权利要求2所述的led芯片,其特征在于:所述晶格畸变单元的电阻值,由第一型电极正下方往四周的方向,呈线性或者非线性递减。

8.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于:第一型电流扩展层的局部区域通过电子辐照处理,形成所述晶格畸变结构。

9.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于:所述第二型半导体层包括沿背离所述第一方向依次层叠于所述有源区表面的第二型限制层及第二型电流扩展层;所述第二型电流扩展层内设有所述图案化的晶格畸变结构,所述晶格畸变结构的电阻值大于所述第二型电流扩展层其他区域的电阻值,且两者的电阻值呈周期性高低分布,用于引导电流横向扩展。

10.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于:所述第一型半导体层包括沿所述第一方向依次层叠于所述有源区表面的第一型限制层、所述第一型电流扩展层及欧姆接触层;所述第二型半导体层包括沿背离所述第一方向依次层叠于所述有源区表面的第二型限制层及第二型电流扩展层;