Led芯片和led發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,特別涉及一種LED芯片和LED發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)60年代第一只LED產(chǎn)品在美國誕生,它的出現(xiàn)給人們的生活帶來了很多光彩,由于LED具有壽命長、低功耗、綠色環(huán)保等優(yōu)點,與之相關(guān)的技術(shù)發(fā)展得非常迅速。它已經(jīng)成為“無處不在”與我們的生活息息相關(guān)的光電器件和光源,比如手機(jī)的背光,交通信號燈,大屏幕全彩顯示屏和景觀亮化用燈等等。
[0003]目前制約LED進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸是它的價格和出光效率及散熱,理論上用藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉合成白光的發(fā)光效率高達(dá)每瓦300多流明,但是現(xiàn)在的實際效率還不到理論值的一半,大概是理論值的三分之一左右,其中一個重要原因是一部分從激活區(qū)發(fā)出的光無法從LED芯片內(nèi)部逃逸出來。金屬電極,芯片材料本身和基材對光的吸收和遮擋使得LED光效的損失很大。
[0004]另外,LED芯片出光效率低的另外一個原因是外延材料的折射率遠(yuǎn)大于空氣折射率,而傳統(tǒng)的LED芯片的圖形往往采用矩形單元的布局,矩形芯片的側(cè)面光取出角度很小,從而使有源區(qū)產(chǎn)生的光由于全內(nèi)反射不能從LED中有效的發(fā)射出去,導(dǎo)致LED的外量子效率較低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種LED芯片和LED發(fā)光器件,解決現(xiàn)有技術(shù)中LED芯片出光效率低的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本申請實施例公開一種LED芯片,包括襯底以及形成于所述襯底上的外延層,所述LED芯片的橫截面為三角形,所述外延層包括依次形成于所述襯底上的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層,所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層分別具有第一電極接觸區(qū)和第二電極接觸區(qū),所述第一電極接觸區(qū)至少包括第一接觸點,所述第二電極接觸區(qū)至少包括第二接觸點和第三接觸點,所述第一接觸點、第二接觸點和第三接觸點非共線。
[0007]優(yōu)選的,在上述的LED芯片中,所述襯底為透明襯底,其材質(zhì)選自藍(lán)寶石、碳化硅或ZnO或透明玻璃。
[0008]優(yōu)選的,在上述的LED芯片中,所述LED芯片的側(cè)面為非垂直面。
[0009]優(yōu)選的,在上述的LED芯片中,所述LED芯片的橫截面為正三角形或等腰三角形。
[0010]相應(yīng)地,本申請實施例還公開了一種LED發(fā)光器件,包括透明基材以及倒裝在所述透明基材上的至少一 LED芯片,所述LED芯片為上述的LED芯片。
[0011]優(yōu)選的,在上述的LED發(fā)光器件中,還包括第一透明導(dǎo)電層,所述第一透明導(dǎo)電層形成于所述透明基材的表面并與所述第一接觸點電性接觸。
[0012]優(yōu)選的,在上述的LED發(fā)光器件中,所述第一透明導(dǎo)電層的材質(zhì)為氧化銦錫、氧化鋅或石墨烯。
[0013]優(yōu)選的,在上述的LED發(fā)光器件中,還包括第二透明導(dǎo)電層,所述第二透明導(dǎo)電層形成于所述透明基材的表面并分別與所述第二接觸點和第三接觸點電性連接。
[0014]優(yōu)選的,在上述的LED發(fā)光器件中,所述第二透明導(dǎo)電層的材質(zhì)為氧化銦錫、氧化鋅或石墨烯。
[0015]優(yōu)選的,在上述的LED發(fā)光器件中,所述透明基材的材質(zhì)為玻璃、藍(lán)寶石、碳化硅或有機(jī)透明體。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(I)本發(fā)明的LED芯片,其橫截面設(shè)置為三角形,同時側(cè)面為非垂直面,提高了芯片從側(cè)面出光的效率。
[0017](2)本發(fā)明的LED芯片至少包括三個不共線的接觸點,因此該芯片在以倒裝或覆晶(flip-chip)形式安裝在基材上時,通過至少三點固定,使得LED芯片與基材之間更加穩(wěn)固,平整,可靠,不易晃動。
[0018](3)本發(fā)明的LED芯片中,襯底和基材均采用透明材質(zhì),而且電極均采用透明導(dǎo)電層引出,因此避免了電極、基材和襯底對出光的阻擋,實現(xiàn)了空間全角度出光,進(jìn)一步提高了出光效率。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1所示為本發(fā)明具體實施例中LED芯片的俯視圖;
圖2所示為本發(fā)明具體實施例中LED芯片的側(cè)視圖;
圖3所示為本發(fā)明具體實施例中LED發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4所示為本發(fā)明另一實施例中LED發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]參圖1和圖2所示,LED芯片包括襯底11以及形成于襯底11的外延層12。
[0023]襯底11優(yōu)選為透明襯底,其材質(zhì)優(yōu)選自藍(lán)寶石、碳化硅或ZnO或透明玻璃。
[0024]外延層12包括依次形成于襯底11上第一半導(dǎo)體層121和第二半導(dǎo)體層122。第一半導(dǎo)體層121為N型半導(dǎo)體層,第二半導(dǎo)體層122為P型半導(dǎo)體層,在N型和P型半導(dǎo)體層之間還設(shè)有發(fā)光層(圖未示),通過刻蝕第二半導(dǎo)體層122和發(fā)光層直至露出第一半導(dǎo)體層121形成第一電極接觸區(qū)13,第一電極接觸區(qū)13包括第一接觸點131。第二半導(dǎo)體層122的頂面具有第二電極接觸區(qū)14,第二電極接觸區(qū)14包括兩個電極接觸點,分別為第二接觸點141和第三接觸點142。第一接觸點131、第二接觸點141和第三接觸點142呈三角形設(shè)置。
[0025]第一接觸點131、第二接觸點141和第三接觸點142的材質(zhì)選自金、鋁、鈦、鉬、鎢等金屬中的一種或多種的組合。
[0026]為了提高LED芯片側(cè)面的出光率,LED芯片的橫截面設(shè)置為三角形,更優(yōu)選為等腰三角形或正三角形。進(jìn)一步地,LED芯片的側(cè)面均為非垂直面,亦即,LED芯片的側(cè)面與襯底底面所在的水平面的夾角為非90° ,該夾角可以為銳角也可以為鈍角。
[0027]參圖3所示,LED發(fā)光器件包括上述的LED芯片10和透明基材20,LED芯片10倒裝設(shè)置在透