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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106848019A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710193034.0(22)申请日2017.03.28(71)申请人湘能华磊光电股份有限公司地址423038湖南省郴州市白露塘有色金属产业园(72)发明人周智斌(74)专利代理机构长沙七源专利代理事务所(普通合伙)43214代理人欧颖吴婷(51)Int.Cl.H01L33/20(2010.01)H01L23/60(2006.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高亮度LED芯片结构及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高亮度LED芯片结构及其制备方法,该高亮度LED芯片在厚度方向依次包括衬底、缓冲层、N-GaN层、量子阱层及P-GaN层,N-GaN层为包括上台阶部和下台阶部的台阶型结构,量子阱层及P-GaN层依次设置在上台阶部上方,下台阶部的N-GaN上直接设置有N区围坝结构,其中N区围坝结构中间区域设置有N电极、P-GaN层上设置有P电极,N区围坝结构为一端由N-GaN层的下台阶部封闭的空心的柱体状,且在其朝向P电极的一侧不留缺口或留有用于电流流出的缺口,围坝结构高度为0.7um~5um,且大于等于其所包围的N电极高度,N区围坝结构为含GaN的结构,其宽度为4um~40um。本发明的LED芯片结构制作方法简单,有利于提高芯片亮度,同时不会出现由于LED芯片挤金现象而造成的安全问题。CN106848019ACN106848019A权利要求书1/2页1.一种高亮度LED芯片结构,其特征在于,所述LED芯片在厚度方向依次包括衬底、外延层和电极,且所述外延层包括缓冲层、N-GaN层、量子阱层及P-GaN层,N-GaN层为包括上台阶部和下台阶部的台阶型结构,量子阱层及P-GaN层依次设置在所述上台阶部上方,所述下台阶部的N-GaN上设置有N区围坝结构,所述电极包括设置在所述N区围坝结构中间区域的N电极和设置在P-GaN层上的P电极,所述N区围坝结构为一端由所述N-GaN层的下台阶部封闭的空心的柱体状,所述围坝的侧壁上不留缺口或留有用于电流流出的缺口,所述围坝结构高度为0.7um~5um,且N区围坝结构的高度大于等于其所包围的N电极高度,N区围坝结构的宽度为4um~40um,所述N区围坝结构为含GaN的结构。2.根据权利要求1中的一种高亮度LED芯片结构,其特征在于,所述N区围坝结构空心处横截面形状为矩形、圆形、椭圆形以及其它任何多边形的一种,优选所述N区围坝结构的高度大于其所包围的N电极高度。3.根据权利要求1中的一种高亮度LED芯片结构,其特征在于,所述P-GaN层上方设有电流阻挡层,所述电流阻挡层和所述P-GaN层上方设有电流扩展层,所述LED芯片结构还包括一沉积于所述芯片表面的钝化层;包括所述衬底以及含缓冲层、N-GaN层、量子阱层、P-GaN层的外延层的总厚度为4um~10um,所述电流阻挡层的厚度为所述电流扩展层的厚度为所述钝化层的厚度为所述P电极和N电极厚度为0.7um~5um。4.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种高亮度LED芯片结构,其特征在于,N区围坝结构上的缺口朝向P电极一侧,且所述缺口的长度为N区围坝结构内壁周长的1/3以内,优选在1/10以内。5.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种高亮度LED芯片结构,其特征在于,所述围坝结构的底部与N-GaN层的结构相同,围坝结构的上部可选地与电流阻挡层、P-GaN层、量子阱层或N-GaN层的结构相同。6.一种如权利要求1~5中任意一项所述LED芯片结构的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括先在衬底上形成所述外延层结构,再从外延层结构顶部的P-GaN层向下刻蚀至N-GaN层,使得刻蚀形成N-GaN层的台阶结构和所述N区围坝结构;或者所述制备方法包括先在衬底上形成所述外延层结构,再在外延层结构顶部的P-GaN层上形成电流阻挡层,再从电流阻挡层顶部向下刻蚀至N-GaN层,使得刻蚀形成N-GaN层的台阶结构和所述N区围坝结构;或者所述制备方法包括先在衬底上形成所述外延层结构,再在外延层结构顶部的P-GaN层上形成电流阻挡层和电流扩展层,再从电流扩展层顶部向下刻蚀至N-GaN层,使得刻蚀形成N-GaN层的台阶结构和所述N区围坝结构,且刻蚀使得N区围坝结构的顶部不含有电流扩展层的成分。7.根据权利要求6所述方法,其特征在于,在刻蚀形成N-GaN层的台阶结构和所述N区围坝结构的步骤中,控制真空度为2mTorr~10mTorr,在MESA刻蚀形成N-GaN层台阶型结构及N区图形的同时采用BCl3和Cl2形成等离子体,其中BCl3:Cl2=1:3~6,在N型GaN层的下