颜色转换的LED芯片及其制作方法与流程

颜色转换的led芯片及其制作方法
技术领域
1.本发明属于led制造技术领域，特别是涉及一种led芯片及其制作方法。


背景技术：

2.随着室内显示应用技术不断提高，目前使用的投影、dlp(digital light processing，数字光处理)、lcd(liquid crystal display，液晶显示器)、pdp(plasma display panel，等离子显示板)等显示应用产品己不能完全满足市场应用需求。在各方面还存在一些缺陷使其突破不了技术的发展。而led(light emitting diode，发光二极管)全彩显示屏克服了上述产品的众多缺陷，已成为户内外大屏幕显示，如指挥中心、户外广告屏、会议中心等场合的首选。
3.led芯片具有较好的节能效果和较高的亮度，而被用于生产、生活的各个行业。通常，led显示屏通过一定数量的小尺寸显示屏模组无缝拼接成大尺寸的显示屏。其中，小间距显示屏模组的常用制作方法之一为板上芯片(chip on board，简称cob)。在当前利用cob方法制作小间距led显示屏的过程中，所用芯片为倒装mini led芯片。为实现全彩显示，需要红色、绿色、蓝色这三种mini led芯片。然而，现有技术中led芯片通常由氮化镓基材料制成，使用基于氮化镓的芯片制作蓝光led和绿光led属于成熟工艺，其制作及使用简单，但是红光led为四元led，其衬底为不透明gaas，如果希望获得倒装红光led，需要将红光晶圆键合到蓝宝石衬底上之后去除gaas衬底，工艺复杂，尤其是在小间距或微间距led显示屏中，倒装红光芯片的成本占了较大的比例，且此种工艺生产良率低下。此外，相比于gan(氮化镓)材料，红光的alingap外延层较脆且易碎，在使用过程中经常发生由外延膜起皮引起的器件失效，上述过程导致倒装红光led良率低，以及成本高，因而不能满足应用需要。
4.因此，有必要提供一种适用于小间距或微间距led显示屏的可转换颜色的led芯片以替代现有led芯片。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种颜色转换的led芯片及其制作方法，用于解决现有技术中全彩化led显示屏的红光芯片、尤其是倒装结构的红光led芯片制造成本高、良率低下以及随着芯片尺寸缩小导致的发光效率显著降低和可靠性等问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种颜色转换的led芯片，所述led芯片包括：
7.发光外延结构，所述发光外延结构包括：
8.n型半导体层；
9.发光层，位于所述n型半导体层上方；
10.p型半导体层，位于所述发光层上方；
11.所述发光外延结构上设置有多个第一通孔；所述发光外延结构上还设置有台阶；
所述第一通孔和台阶贯穿所述p型半导体层和所述发光层至所述n型半导体层的一预设深度；
12.电流扩展层，位于所述p型半导体层上方，所述电流扩展层上形成有与所述第一通孔一一对准的第二通孔；
13.钝化层，设置于所述第二通孔和所述第一通孔的内壁、以及所述第二通孔的开口周边，所述钝化层和所述第一通孔的底部共同界定一空腔，所述钝化层整体为电绝缘性；
14.色转换层，位于所述空腔的底部并与所述n型半导体层接触，所述色转换层部分填充所述空腔；
15.空穴传输层，填充所述空腔且整体覆盖所述钝化层和所述电流扩展层；
16.n电极；
17.p电极。
18.可选地，所述色转换层包括量子点材料，所述钝化层将所述色转换层与所述p型半导体层和所述发光层电隔离。
19.可选地，所述电流扩展层、所述空穴传输层、所述色转换层与所述n型半导体层构成电流传输路径。
20.可选地，所述n电极位于所述台阶上方且与所述n型半导体层电连接，所述p电极位于所述p型半导体层上方且与所述电流扩展层电连接。
21.可选地，所述p电极包括p型底部电极及p型外部电极，所述p型底部电极与所述电流扩展层的裸露表面接触，所述n电极包括n型底部电极及n型外部电极，所述n型底部电极的顶面与所述p型底部电极的顶面齐平。
22.可选地，所述led芯片还包括绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层中的一种或多种，所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层覆盖于所述台阶以及所述发光外延结构的正面，并藉由所述外围台阶覆盖于所述发光外延结构的侧面，其中所述绝缘层用于减少芯片表面的漏电流，所述分布式布拉格反射层用于增强光反射，所述减反射层用于减少光在介质间的界面反射，所述吸光层或墨色层起到吸收光的作用。
23.本发明还提供一种全彩化led显示屏，所述全彩色led显示屏包括：根据以上所述的颜色转换的led芯片所制成的led像素阵列。
24.本发明提供一种颜色转换的led芯片的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：
25.1)提供衬底，在所述衬底上自下而上形成n型半导体层、发光层及p型半导体层以构成外延堆叠结构；
26.2)对所述外延堆叠结构进行刻蚀以形成外围台阶，且在所述衬底上界定多个led芯片；
27.3)于每个led芯片中形成显露所述n型半导体层一部分的台阶以分隔出发光外延结构；并同时形成贯穿至所述n型半导体层的多个第一通孔；
28.4)于所述发光外延结构上形成电流扩展层，图形化所述电流扩展层以形成与所述第一通孔一一对准的第二通孔；
29.5)于所述第二通孔的内壁和开口周边、以及所述第一通孔的内壁形成钝化层，以构成所述钝化层和所述第一通孔的底部共同界定的空腔；
30.6)于所述空腔中形成色转换层；
31.7)通过以空穴传输材料填充所述空腔且整体覆盖所述钝化层和所述电流扩展层形成空穴传输层；
32.8)于所述p型半导体层和所述n型半导体层上方分别形成p型底部电极和n型底部电极。
33.可选地，步骤6)中，所述色转换层包括量子点材料，所述量子点材料填充所述空腔的底部并与所述n型半导体层接触。
34.可选地，步骤7)中，所述电流扩展层、所述空穴传输层、所述色转换层与所述n型半导体层构成电流传输路径。
35.可选地，所述制作方法还包括；
36.9)于所述台阶和所述发光外延结构的正面、以及所述发光外延结构的侧面形成绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层的一种或多种；
37.10)穿过所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层形成p型外部电极和n型外部电极。
38.如上所述，本发明的颜色转换的led芯片及其制作方法，具有以下有益效果：
39.本发明利用发光外延结构上设置的多个通孔，通过于通孔内界定的空腔内设置色转换层和空穴传输层，所述色转换层位于所述空腔的底部与n型半导体层接触，以及所述空穴传输层位于所述色转换层上方且填充所述空腔，可以同时实现色转换层的光致发光和电致发光，提升了颜色转换效率，从而可以降低芯片能耗。
40.本发明提供的所述制作方法可重复性高，可有效降低尤其是倒装结构红光led芯片的制造成本以及提升生产良率，以供小间距或微间距led显示屏的应用。
附图说明
41.图1～图8显示为本发明制作颜色转换的led芯片的各步骤所呈现的结构示意图；其中，图2b～图2c显示为图2a所示的本发明中步骤3)所得结构沿a面和b面的剖面示意图，图3b～图3c显示为图3a所示的本发明中步骤4)所得结构沿a面和b面的剖面示意图，图4b～图4c显示为图4a所示的本发明中步骤5-1)所得结构沿a面和b面的剖面示意图，图8显示为本发明的led芯片的剖面结构示意图。
42.元件标号说明
43.100
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衬底
44.210
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缓冲层
45.220
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本征半导体层
46.230
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n型半导体层
47.231
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第一通孔
48.232
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第二通孔
49.234
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空腔
50.240
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发光层
51.250
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电子阻挡层
52.260
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p型半导体层
53.270
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电流扩展层
54.280
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钝化层
55.291
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p型底部电极
56.292
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n型底部电极
57.293
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p型外部电极
58.294
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n型外部电极
59.300
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色转换层
60.310
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空穴传输层
61.320
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绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层
62.或吸光层或墨色层
63.235a、235b
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台阶
64.225c
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外围台阶
具体实施方式
65.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
66.如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
67.为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
68.在本技术的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
69.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
70.实施例一
71.本实施例提供一种颜色转换的led芯片，请参阅图8，图8显示为该颜色转换的led芯片的剖面结构示意图，所述led芯片包括衬底100和发光外延结构，所述发光外延结构位于所述衬底100的正面，并且包括：n型半导体层230、发光层240、p型半导体层260、电流扩展层270，其中所述发光层240位于所述n型半导体层230上方，所述p型半导体层260位于所述发光层240上方。所述发光外延结构上设置有多个规则排列的第一通孔231，并且还设置有
台阶，所述第一通孔231和所述台阶贯穿所述p型半导体层260和所述发光层240至所述n型半导体层230的一预设深度，以于所述第一通孔231和所述台阶的底部显露出n型半导体层表面。
72.具体地，衬底100的材料包括蓝宝石、碳化硅及硅中一种。在本实施例中，所述衬底100的材料选用为蓝宝石。作为示例，台阶235a、235b贯穿所述p型半导体层260及所述发光层240，并暴露出所述n型半导体层230的部分表面，所述台阶235a与235b之间夹有n凸台电极结构(n_mesa结构)，所述n_mesa结构与发光外延结构301结构一致。或者，作为一种替代方式，所述发光外延结构具有贯穿至所述n型半导体层表面的电极台阶，用于设置n电极。
73.所述led芯片还包括电流扩展层270，所述电流扩展层270位于所述p型半导体层260上方，所述电流扩展层270上形成有与所述第一通孔231一一对准的第二通孔232。电流扩展层270可以为透明导电层，所述透明导电层的材质包括但不限于氧化铟锡(ito)，其厚度范围是10纳米～400纳米。所述电流扩展层270可以有效提高注入电流的均匀性，提高电流的利用效率。所述led芯片还包括钝化层280，所述钝化层280设置于第二通孔232和第一通孔231的内壁、以及所述第二通孔232的开口周边，使得所述钝化层280和所述第一通孔的底部共同界定一空腔。所述空腔内设置有色转换层300和空穴传输层310，所述色转换层300位于所述空腔的底部并与n型半导体层230接触，所述色转换层部分填充所述空腔；所述空穴传输层310填充所述空腔且整体覆盖所述钝化层280和所述电流扩展层270。
74.具体地，第一通孔231设置成贯穿p型半导体层260、发光层240至所述n型半导体层的预设深度，第二通孔232贯穿电流扩展层270而与所述第一通孔一一对准。在一些示例中，第二通孔232可以具有不小于第一通孔231的直径。本实施例中，第二通孔232的直径可以等于第一通孔231的直径，以便于形成良好台阶覆盖的钝化层。
75.如图8所示，钝化层280整体为电绝缘性，以将所述色转换层300与所述p型半导体层260和所述发光层240电隔离，并且所述钝化层280和所述第一通孔的底部共同界定所述空腔。所述色转换层300于所述空腔的底部与所述n型半导体层230接触且部分填充所述空腔。色转换层300部分填充空腔，即色转换层300的填充高度低于所述空腔的深度，通过使所述色转换层部分填充于贯穿至所述n型半导体层230的空腔内，不会阻隔led的导电通路，使其正常发蓝光，且由空腔构成的封闭空间有利于提升带有量子点的可靠性。较佳地，所述色转换层为量子点材料，或者量子点与导电胶的混合物，例如是于导电胶中分散的核壳结构量子点材料。由于来自发光层的光可以激发量子点将能量注入到量子点，所述量子点用作下转换材料，可以有效地吸收gan基led的蓝光光谱，而且iii-v族led发光器件具有出色的效率，通过光致发光可以实现蓝光的颜色转换。具体地，色转换层300可以用于将发光层240发出的蓝色光转换为其他颜色的光，例如色转换层300为红色的色转换层时，色转换层300将外延层发出的蓝色光转换成红色光，如色转换层300为绿色的色转换层时，色转换层300将外延层发出的蓝色光转换成绿色光。
76.作为示例，所述led芯片还包括位于色转换层300上方的空穴传输层310，所述空穴传输层310填充所述空腔且整体覆盖钝化层280和电流扩展层270，所述电流扩展层270、所述空穴传输层310、所述色转换层300与所述n型半导体层220构成电流传输路径。通过设置空穴传输层310减小空穴注入的势垒，有利于促成空穴通过阳极传输到色转换层，从而增大器件正负载流子平衡的几率，实现色转换层300的电致发光。
77.所述led芯片还包括p电极和n电极，所述n电极位于所述台阶上方且与n型半导体层230电连接，所述p电极位于所述p型半导体层上方且与所述电流扩展层270电连接。所述led芯片还包括绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320中的一种或多种，所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320覆盖于所述台阶和所述发光外延结构的正面，以及所述发光外延结构的侧面，其中所述绝缘层用于减少芯片表面的漏电流，所述分布式布拉格反射层用于增加来自发光层的光反射，所述减反射层用于吸收由发光层240出射并最终射向所述减反射层的光线，从而可以减少光在介质间的界面反射，所述吸光层或墨色层起到吸收光的作用，特别是吸收由所述发光外延结构泄露的蓝光。在一些示例中，所述吸光层或墨色层可以设置成包覆所述分布式布拉格反射层的外部，使得所述吸光层或墨色层能够抵挡所述反射镜层，进一步防止蓝光泄露，能够提高显示的对比度。
78.举例而言，所述分布式布拉格反射层通过多层sio2/ti3o5堆垛而成。在一些示例中，所述分布式布拉格反射层下表面还设有一层薄二氧化硅，以提供更好的绝缘性能及提升所述分布式布拉格反射层的粘附力。使所射出的蓝光集中向出光面出射，以使更多的蓝光经过色转换层300进行颜色转换，进一步提高颜色转换效果，有效地降低了蓝光泄露。因此，本实施例的技术方案能够实现量子点的光激发和电激发，同时解决蓝光led激发量子点时泄露蓝光所导致的颜色转换效果较差的问题。
79.作为示例，所述p电极包括p型底部电极291及p型外部电极293，所述p型底部电极291与所述电流扩展层的裸露表面接触，所述p型外部电极293穿过绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320与所述p型底部电极291连接；所述n电极包括n型底部电极292及n型外部电极294，所述n型底部电极292位于所述n型半导体层230被所述台阶暴露的表面上方且围绕所述n_mesa结构四周及其顶部，并与所述n型半导体层230电连接；所述n型外部电极294穿过所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320与所述n型底部电极293连接。较佳地，所述n型外部电极的顶面与所述p型外部电极的顶面齐平，可以便于led芯片与其他电路的封装连接，还可以减少封装过程中芯片压裂和绝缘材料层的挤裂。
80.作为示例，所述发光外延结构包括缓冲层210、本征半导体层220、n型半导体层230、发光层240、电子阻挡层250及p型半导体层260。所述缓冲层210包括氮化铝缓冲层及氮化镓缓冲层中的一种，其厚度范围为10～30纳米，例如15纳米、20纳米等，所述本征半导体层220包括非掺杂氮化镓层，所述n型半导体层230包括n型氮化镓层，所述p型半导体层260包括p型氮化镓层，所述发光层240包括量子阱超晶格层。通过设置所述电子阻挡层250，可以将电子限定在量子阱区域，减少电子泄漏，增加复合效率，从而提升器件性能。
81.所述led芯片还包括外围台阶225c，所述外围台阶225c呈环状且贯穿所述p型半导体层260、所述发光层240及所述n型半导体层230，并暴露出所述衬底100的部分表面。通过设置所述外围台阶225c，可以有效减少潜在的漏电通道，提高芯片的抗静电性能。
82.可选地，钝化层280还设置于台阶235a、235b的裸露表面以及所述发光外延结构的侧面,藉由外围台阶225c覆盖于所述发光外延结构的侧面。设置于芯片四周及空腔内壁的所述钝化层可以用于修复台阶及通孔的形成过程所导致的芯片损伤。
83.通过实施本实施例的技术方案，发光外延结构发射出蓝光，使其周边设置的色转
换层被激发进行颜色转换的方式，能够实现其他颜色的led，可有效地降低红光led芯片的成本，还能够同步地实现量子点的电致发光，提供了一种可提高发光效率以及生产良率的色转换方案。
84.本实施例还提供一种全彩色led显示屏，所述全彩色led显示屏包括如上所述的颜色转换的led芯片所制成的led像素阵列。
85.实施例二
86.如图1～图8所示，本实施例提供一种颜色转换的led芯片的制作方法，所述制作方法包括步骤：
87.如图1所示，首先进行步骤1)，提供衬底100，在所述衬底100上形成外延堆叠结构，所述外延堆叠结构包括缓冲层210、本征半导体层220、n型半导体层230、发光层240、电子阻挡层250及p型半导体层260。
88.具体地，可以将蓝宝石衬底或碳化硅衬底送进磁控溅射机台，在所述蓝宝石衬底或碳化硅衬底上沉积氮化铝缓冲层，其厚度可以为10-20纳米，如15纳米等。还可以将蓝宝石衬底或碳化硅衬底送进金属氧化物化学气相沉积(mocvd)反应腔，在所述蓝宝石衬底或碳化硅衬底上沉积低温氮化镓缓冲层，其厚度可以为10-30纳米，如20纳米等。
89.然后，可以将形成有所述缓冲层210的衬底100送进mocvd反应腔，在其上连续生长所述本征半导体层220、n型半导体层230、发光层240、电子阻挡层250及p型半导体层260，形成晶圆。
90.如图2a～图2c所示，然后进行步骤2)，对所述外延堆叠结构进行刻蚀以形成外围台阶225c，且在所述衬底100上界定多个led芯片。
91.在本实施例中，如图2b～图2c所示，步骤2)中，利用电感耦合等离子体刻蚀(icp)工艺于所述发光外延结构中刻蚀出外围台阶225c，所述外围台阶225c呈环状且贯穿所述p型半导体层260、所述发光层240及所述n型半导体层230，并暴露出所述衬底100的部分表面。
92.继续参见图2b～图2c，进行步骤3)，于每个led芯片中形成显露所述n型半导体层一部分的台阶以分隔出发光外延结构；并同时形成贯穿至所述n型半导体层230的多个第一通孔231。
93.具体地，可以利用电感耦合等离子体刻蚀(icp)工艺刻蚀得到台阶235a和235b，使n型半导体层260一部分裸露,所述台阶235a与235b之间夹有所述n_mesa结构，所述n_mesa结构与所述发光外延结构结构一致。
94.具体地，步骤3)还包括：利用光刻工艺于所述发光外延结构上定义出所述第一通孔对应的图形区域；通过刻蚀工艺刻蚀形成所述台阶235a和235b的同时，刻蚀所述发光外延结构以形成多个规则排列的第一通孔231，所述第一通孔231贯穿所述p型半导体层260、所述发光层240而至所述n型半导体层230。
95.在一些实施例中，可以在步骤2)之后执行步骤3)；在其他实施例中，可以在步骤2)之前执行步骤3)。
96.参见图3a～图3c,接着进行步骤4)，可以于所述p型半导体层260上形成电流扩展层270，图形化所述电流扩展层270以形成与所述第一通孔231一一对准的第二通孔232。
97.例如，可以通过溅射镀膜法于所述p型半导体层260上形成电流扩展层270，所述电
流扩展层108可以为透明导电层，所述透明导电层的材质包括但不限于氧化铟锡(ito)，其厚度范围是10纳米～400纳米。所述电流扩展层270可以有效提高注入电流的均匀性，提高电流的利用效率。
98.参见图4a～图4c所示，接着进行步骤5)，于所述第二通孔232的内壁和开口周边、以及所述第一通孔231的内壁形成钝化层280，以构成所述钝化层280和所述第一通孔的底部共同界定的空腔234。
99.具体地，利用原子层沉积(ald)工艺使第二通孔的开口周边和内壁，第一通孔的内壁镀覆上钝化层280，使得所述第二通孔、第一通孔的内壁不会形成导电通路或漏电通路。
100.在本实施例中，步骤5)处，于多个第二通孔232的内壁和开口周边第、以及所述第一通孔231的内壁形成所述钝化层280时，所述钝化层同步地形成于所述n凸台电极结构的裸露表面以及所述发光外延结构的侧面形成所述钝化层，所述钝化层藉由所述外围台阶225c覆盖于所述发光外延结构的侧面。如图4b～图4c所示，通过同步地在芯片四周也镀覆上所述钝化层，可以修复在形成所述台阶和及第一通孔的刻蚀过程所造成的芯片损伤。
101.参见图5，进行步骤6)，于所述空腔234中形成色转换层300，其中色转换层300部分填充所述空腔234，即色转换层300的填充高度低于所述空腔234的深度；较佳地，所述色转换层为量子点材料，或者量子点与导电胶的混合物，例如可以通过将均匀分散于导电胶中核壳结构量子点材料旋转涂布于第一通孔232内，随后固化而形成所述量子点膜。通过来自发光层的光可以激发量子点将能量注入到量子点，所述量子点用作下转换材料，可以有效地吸收gan基的蓝光光谱，由于iii-v族led发光器件具有出色的效率，通过光致发光可以实现蓝光的颜色转换。
102.如图6所示，继续进行步骤7)，通过以空穴传输材料填充所述空腔234且整体覆盖所述钝化层280和所述电流扩展层270形成空穴传输层310。
103.具体地，所述电流扩展层270、所述空穴传输层310、所述色转换层300与所述n型半导体层230构成电流传输路径。作为示例，可以通过诸如真空热蒸发镀膜法采用导电聚合物制作所述空穴传输层，例如是聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(pedot:pss)，以用于减小空穴注入的势垒，有利于促成空穴通过阳极传输到色转换层，从而增大器件正负载流子平衡的几率，实现色转换层300的电致发光。
104.如图7所示，进行步骤8)，于所述p型半导体层260和所述n型半导体层240上方分别形成p型底部电极291和n型底部电极292，所述p型底部电极291与所述电流扩展层270接触，所述n型底部电极292形成于所述n凸台电极结构上.
105.具体地，可以利用热蒸镀法或电子束蒸镀法制作所述n型底部电极292于所述台阶235a和235b裸露的所述n型半导体层230上，其组成可以为cr/al/pt/cr/pt/cr/pt/au/ti叠层；然后利用热蒸镀法或电子束蒸镀法制作所述p型底部电极291于所述电流扩展层270上，其组成可以为cr/al/ti/pt/au/ti叠层。最后，通过调整厚度使得所述n型底部电极292及p型底部电极291的顶面齐平，以便于后续形成p型外部电极和n型外部电极对应的电极接触孔的刻蚀工艺可以同时停止于同一平面上，大大降低电极接触孔的刻蚀难度，节省工艺成本。
106.如图8所示，所述颜色转换的led芯片制作方法还包括：9)于所述台阶和所述发光外延结构的正面、以及所述发光外延结构的侧面形成绝缘层或分布式布拉格反射层或减反
射层或吸光层或墨色层320中的一种或多种；10)穿过所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320形成p型外部电极293和n型外部电极294。
107.具体地，可采用诸如电子束蒸镀工艺于所述台阶235a、235b以及所述发光外延结构的正面与侧面形成分布式布拉格反射层320，所述分布式布拉格反射层通过多层sio2/ti3o5堆垛而成。或者，步骤9)可包括：包覆于所述台阶和所述发光外延结构的正面、以及所述发光外延结构的侧面形成吸光层或墨色层，其中，所述吸光层或墨色层吸收由所述发光外延结构泄露的蓝光。在一些示例中，所述吸光层或墨色层可以设置成包覆所述分布式布拉格反射层的外部，使得所述吸光层或墨色层能够抵挡所述反射镜层，进一步防止蓝光泄露，能够提高显示的对比度。
108.在本实施例中，所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320藉由所述外围台阶225c覆盖于所述发光外延结构的侧面。
109.具体地，可以采用电感耦合等离子体刻蚀(icp)工艺穿过所述绝缘层或分布式布拉格反射层或减反射层或吸光层或墨色层320形成所述p型外部电极293和所述n型外部电极294，由于所述p型底部电极的顶面及所述n型底部电极的顶面齐平，所述电感耦合等离子体刻蚀(icp)工艺可以同时停止于所述p型底部电极及所述n型底部电极的顶面，大大降低了工艺难度。
110.作为示例，所述p型外部电极293及所述n型外部电极294可以各自包括两部分，包括过渡部和外部。可以利用热蒸镀法或电子束蒸镀法制作所述p型外部电极293及所述n型外部电极294。可以根据需要适当地确定所述p型外部电极及所述n型外部电极的材质和厚度。
111.在本实施例中，所述n型外部电极294与所述p型外部电极293的顶面齐平，可以便于led芯片与其他电路的封装连接。
112.如上所述，本发明的颜色转换的led芯片及其制作方法，具有以下有益效果：
113.本发明利用发光外延结构上设置贯穿至n型半导体层的多个通孔，通过于通孔内界定的空腔内设置色转换层和空穴传输层，所述色转换层位于所述空腔的底部与n型半导体层接触，以及所述空穴传输层位于所述色转换层上方且填充所述空腔，可以同时实现色转换层的光致发光和电致发光，提升了颜色转换效率，从而可以降低芯片能耗。
114.本发明提供的所述制作方法可重复性高，可有效降低尤其是倒装结构红光led芯片的制造成本以及提升生产良率，以供小间距或微间距led显示屏的应用。
115.所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
116.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。