本發(fā)明涉及LED制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)是一種半導(dǎo)體固態(tài)發(fā)光器件，其利用半導(dǎo)體PN結(jié)電致發(fā)光原理制成。LED器件具有開(kāi)啟電壓低、體積小、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等良好光電性能，因此在室外室內(nèi)照明、背光、顯示、交通指示等領(lǐng)域具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

一般來(lái)說(shuō)LED芯片結(jié)構(gòu)分為水平結(jié)構(gòu)(正裝芯片)、垂直結(jié)構(gòu)(垂直結(jié)構(gòu)芯片)和倒裝結(jié)構(gòu)(倒裝芯片)三種類(lèi)型；其中，倒裝結(jié)構(gòu)LED芯片中的P、N電極均位于發(fā)光區(qū)同一側(cè)，LED芯片結(jié)構(gòu)中的有源層所發(fā)出的光主要通過(guò)透明的藍(lán)寶石層逸出，這樣的LED芯片的發(fā)光效率更高。

但是，現(xiàn)有的LED芯片結(jié)構(gòu)即使改為上述的倒裝結(jié)構(gòu)，其發(fā)光效率還是不夠理想。

因此，如何進(jìn)一步提升LED芯片結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法，以盡量提升LED芯片結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

提供襯底，所述襯底包括一正面以及相對(duì)于所述正面的背面；

在所述襯底的正面依次形成N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層；

形成與所述N型半導(dǎo)體層電連接的N電極；

形成與所述P型半導(dǎo)體層電連接的P電極；

在所述襯底的背面形成一緩沖層，所述緩沖層的折射率小于所述襯底的折射率。

可選的，提供襯底的步驟包括，提供藍(lán)寶石材料的襯底。

可選的，形成P型半導(dǎo)體層的步驟之后，形成N電極和P電極的步驟之前，所述制作方法還包括：

在所述P型半導(dǎo)體層以及所述有源層中形成露出部分N型半導(dǎo)體層的開(kāi)口；

在所述P型半導(dǎo)體層上形成功函數(shù)大于所述P型半導(dǎo)體層的透明導(dǎo)電層；

形成P電極的步驟包括：在所述透明導(dǎo)電層上形成功函數(shù)大于所述透明導(dǎo)電層的P電極；

形成N電極的步驟包括：在所述開(kāi)口中的N型半導(dǎo)體層上形成所述N電極。

可選的，形成N電極和P電極的步驟之后，形成緩沖層的步驟之前，所述制作方法還包括：

去除襯底背面的部分襯底材料，以減薄所述襯底。

可選的，減薄襯底的步驟包括，將所述襯底減薄，使LED芯片結(jié)構(gòu)的厚度在100～250微米的范圍內(nèi)。

可選的，減薄襯底的步驟包括，采用研磨或者刻蝕的方式去除襯底背面的部分襯底材料。

可選的，減薄襯底的步驟還包括：在減薄所述襯底之后，對(duì)所述襯底的背面進(jìn)行拋光處理。

可選的，對(duì)襯底背面進(jìn)行拋光處理的步驟包括：采用化學(xué)機(jī)械拋光的方式對(duì)所述襯底的背面進(jìn)行拋光。

可選的，形成厚度范圍在100～5000埃的緩沖層。

可選的，形成單層或者多層結(jié)構(gòu)的緩沖層。

可選的，形成SiON或SiO₂材料的單層結(jié)構(gòu)的緩沖層，或者，形成由SiON和SiO₂材料共同構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)的緩沖層。

可選的，形成多層結(jié)構(gòu)的緩沖層的步驟包括：

在所述襯底的背面形成折射率小于所述襯底折射率的第一緩沖層；

在所述第一緩沖層上形成折射率小于所述第一緩沖層折射率的第二緩沖層。

可選的，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方式形成所述緩沖層。

此外，本發(fā)明還提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)，包括：

襯底，所述襯底包括一正面以及相對(duì)與所述正面的背面；

形成于所述襯底正面的N型半導(dǎo)體層；

形成于所述N型半導(dǎo)體層上的有源層；

形成于所述有源層上的P型半導(dǎo)體層；

與所述N型半導(dǎo)體層電連接的N電極以及與所述P型半導(dǎo)體層電連接的P電極；

形成于所述襯底背面的緩沖層，所述緩沖層的折射率小于所述襯底的折射率。

可選的，所述襯底為藍(lán)寶石襯底。

可選的，所述緩沖層的材料為SiON或SiO₂，或者，所述緩沖層的材料由SiON和SiO₂共同構(gòu)成。

可選的，所述襯底的厚度在100～250微米的范圍內(nèi)。

可選的，所述緩沖層為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。

可選的，所述緩沖層包括形成于所述襯底背面，且折射率小于所述襯底折射率的第一緩沖層，以及形成于所述第一緩沖層上，折射率小于第一緩沖層的第二緩沖層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在LED芯片結(jié)構(gòu)的襯底正面依次形成N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層，然后形成與所述N型半導(dǎo)體層電連接的N電極，以及與所述P型半導(dǎo)體層 電連接的P電極，也就是說(shuō)，本發(fā)明形成的LED芯片結(jié)構(gòu)為倒裝結(jié)構(gòu)，所述有源層所發(fā)出的光將通過(guò)襯底透射出。在這之后，在所述襯底的背面(也就是沒(méi)有形成LED芯片結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件的一面)形成緩沖層，并使所述緩沖層的折射率小于所述襯底的折射率。這樣的好處在于，減小了襯底與空氣之間的折射率的差值大小，因?yàn)榭諝獾恼凵渎蚀蠹s為1，而一般固體的折射率均大于空氣的折射率，如果襯底和空氣的折射率相差較大，可能導(dǎo)致從襯底中射出的光線在襯底表面形成全反射角，導(dǎo)致本應(yīng)從襯底中透射出的光線被反射回襯底當(dāng)中，這不利于增加LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。而本發(fā)明在襯底與空氣之間增加折射率小于襯底的緩沖層，能夠有效地減少襯底與空氣之間折射率的差值，進(jìn)而減小從襯底中透射出的光線因不同介質(zhì)之間折射率相差過(guò)大而可能產(chǎn)生全反射問(wèn)題的幾率，這樣能夠減小光線在襯底表面發(fā)生全反射的幾率，增加光線的透射率，進(jìn)而提升LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的LED芯片結(jié)構(gòu)發(fā)光時(shí)的光路示意圖；

圖2至圖16是本發(fā)明LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法一實(shí)施例中各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)有技術(shù)中的倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)在工作時(shí)，其發(fā)出的光線將從襯底中透射出。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的LED芯片結(jié)構(gòu)所采用的襯底的折射率與空氣的折射率相比相差較大，請(qǐng)參考圖1，其中A介質(zhì)表示現(xiàn)有技術(shù)中的LED芯片結(jié)構(gòu)的襯底，介質(zhì)B表示空氣，LED芯片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光線a從襯底中透射至空氣中，但是，光線從作為固體的襯底作為光密介質(zhì)進(jìn)入折射率接近1的光疏介質(zhì)當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生折射(請(qǐng)參考光線c)，當(dāng)襯底的折射率與空氣的折射率相差較大時(shí)，很容易導(dǎo)致本應(yīng)進(jìn)入空氣的光線發(fā)生全反射(請(qǐng)參考光線b)再次進(jìn)入襯底。

這會(huì)在一定程度上影響LED芯片結(jié)構(gòu)的透光率，因?yàn)椴糠止饩€全反射回到襯底中發(fā)生吸收損耗，且光在發(fā)生全反射時(shí)也會(huì)在反射表面產(chǎn)生消逝波， 這些都會(huì)影響光的強(qiáng)度，進(jìn)而影響整個(gè)LED芯片結(jié)構(gòu)的透光率。

為此，本發(fā)明提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法，其中LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法包括以下步驟：

提供襯底，所述襯底包括一正面以及相對(duì)于所述正面的背面；在所述襯底的正面依次形成N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層；形成與所述N型半導(dǎo)體層電連接的N電極；形成與所述P型半導(dǎo)體層電連接的P電極；在減薄襯底的步驟之后，在所述襯底的背面形成一緩沖層，所述緩沖層的折射率小于所述襯底的折射率。

通過(guò)上述步驟，在LED芯片結(jié)構(gòu)的襯底正面依次形成N型半導(dǎo)體層、有源層和P型半導(dǎo)體層，然后形成與所述N型半導(dǎo)體層電連接的N電極，以及與所述P型半導(dǎo)體層電連接的P電極，也就是說(shuō)，本發(fā)明形成的LED芯片結(jié)構(gòu)為倒裝結(jié)構(gòu)，所述有源層所發(fā)出的光將通過(guò)襯底透射出。在這之后，在所述襯底的背面(也就是沒(méi)有形成LED芯片結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件的一面)形成緩沖層，并使所述緩沖層的折射率小于所述襯底的折射率。這樣的好處在于，減小了襯底與空氣之間的折射率的差值大小，因?yàn)榭諝獾恼凵渎蚀蠹s為1，而一般固體的折射率均大于空氣的折射率，如果襯底和空氣的折射率相差較大，可能導(dǎo)致從襯底中射出的光線在襯底表面形成全反射角，導(dǎo)致本應(yīng)從襯底中透射出的光線被反射回襯底當(dāng)中，這不利于增加LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。而本發(fā)明在襯底與空氣之間增加折射率小于襯底的緩沖層，能夠有效地減少襯底與空氣之間折射率的差值，進(jìn)而減小從襯底中透射出的光線因不同介質(zhì)之間折射率相差過(guò)大而可能產(chǎn)生的全反射問(wèn)題，這樣能夠減小光線在襯底表面發(fā)生全反射的幾率，增加光線的透射率，進(jìn)而提升LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖2至圖16，為本發(fā)明LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

首先請(qǐng)參考圖2，提供襯底100；本實(shí)施例中的襯底100為藍(lán)寶石(Al₂O₃)襯底，折射率約為1.7～1.8。

但是本發(fā)明對(duì)所述襯底100的材料并不限定，其材料也可以是例如尖晶石(MgAl₂O₄)、SiC、ZnS、ZnO或GaAs等其他襯底。

所述襯底100包括一正面101以及相對(duì)于所述正面101的背面102，其中，所述正面用于在后續(xù)步驟中形成構(gòu)成LED芯片結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件。

在這之后，在所述襯底100上依次形成N型半導(dǎo)體層、有源層以及P型半導(dǎo)體層。具體的，在實(shí)施例中，所述N型半導(dǎo)體層為N型氮化鎵層110，所述有源層為多量子阱層120(MQW)，所述P型半導(dǎo)體層為P型氮化鎵層130。

具體來(lái)說(shuō)，所述N型氮化鎵層110、多量子阱層120和P型氮化鎵層130可以通過(guò)外延工藝依次形成于所述襯底100上，且所述N型氮化鎵層110、多量子阱層120和P型氮化鎵層130可能為單層或者多層結(jié)構(gòu)。

例如，所述P型氮化鎵層130可以是由依次形成于多量子阱層120上的摻Mg的In-GaN、摻Mg的P-GaN以及摻Mg的Al-GaN構(gòu)成，所述多量子阱層120可以是由InGaN層和GaN層交替堆疊構(gòu)成的量子阱結(jié)構(gòu)，所述N型氮化鎵層110可以是由摻Si的GaN層構(gòu)成。

但是需要說(shuō)明的是，所述N型氮化鎵層110、多量子阱層120和P型氮化鎵層130的材料和結(jié)構(gòu)僅僅是一個(gè)示例，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。

在本實(shí)施例中，形成所述P型氮化鎵層130的步驟之后，在形成N電極和P電極的步驟之前，本實(shí)施例還包括以下步驟：

請(qǐng)結(jié)合參考圖3，在所述P型氮化鎵層130和多量子阱層120中形成露出部分N型氮化鎵層110的開(kāi)口131，進(jìn)而形成制作LED芯片結(jié)構(gòu)的Mesa臺(tái)面。所述Mesa臺(tái)面用于暴露N型氮化鎵層110以便后續(xù)形成與N型氮化鎵層110電連接的N電極。

在本實(shí)施例中，可以采用等離子刻蝕的方式去除部分P型氮化鎵層材料以及多量子阱層材料，以形成所述開(kāi)口131。這種刻蝕方式的各向異性較強(qiáng)，形成的開(kāi)口131邊緣較為整齊，因而開(kāi)口的尺寸更加容易控制。

具體的可以采用三氯化硼氣體和氯氣作為等離子刻蝕氣體，氬氣作為刻 蝕氣體的載氣。

但是需要說(shuō)明的是，采用干法刻蝕以及干法刻蝕所采用的刻蝕氣體只是本發(fā)明的一個(gè)示例，本發(fā)明對(duì)如何形成所述開(kāi)口131不作限定，其他刻蝕方式例如濕法刻蝕等同樣可以用于形成所述開(kāi)口131。

在這之后，請(qǐng)參考圖4，在所述P型氮化鎵層130上形成功函數(shù)大于所述P型氮化鎵層130并小于后續(xù)形成的P電極功函數(shù)的透明導(dǎo)電層140。也就是說(shuō)，所述透明導(dǎo)電層140的功函數(shù)介于所述P型氮化鎵層130與后續(xù)形成的P電極之間，這樣有利于降低P型氮化鎵層130與P電極之間的勢(shì)壘高度，進(jìn)而有利于減小P型氮化鎵層130與P電極之間的歐姆接觸，這可以改善LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能，例如減小LED芯片結(jié)構(gòu)的工作電壓。

透明導(dǎo)電層140由于具有導(dǎo)電性，因而不會(huì)影響到后續(xù)形成的P電極與P型氮化鎵層130之間的電連接。

在本實(shí)施例中，可以形成氧化銦錫(ITO)材料的透明導(dǎo)電層140，這種材料的透明導(dǎo)電層140具有較高的透光率，也就是說(shuō)，其可見(jiàn)光波段內(nèi)透過(guò)率比較高，因此可以基本不擋量子阱發(fā)出的光，降低光的損失。

并且，本實(shí)施例中的P型氮化鎵層130中包含摻Mg的In-GaN層，也就是說(shuō)，氧化銦錫材料的透明導(dǎo)電層140與所述P型氮化鎵層130均具有In組分，因此進(jìn)一步有利于氧化銦錫的透明導(dǎo)電層140與所述P型氮化鎵層130之間相互滲透，這樣有利于降低透明導(dǎo)電層140的電阻率，進(jìn)而進(jìn)一步幫助LED芯片結(jié)構(gòu)工作時(shí)的電流在透明導(dǎo)電層140上擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，達(dá)到電流擴(kuò)展的目的，防止電流擁堵現(xiàn)象的發(fā)生，增加量子效率，這進(jìn)一步有利于提升LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能。

此外，氧化銦錫的功函數(shù)大小一般介于所述P型氮化鎵層130的功函數(shù)與后續(xù)形成的P電極的功函數(shù)之間，應(yīng)此能夠達(dá)到上述的降低P型氮化鎵層130與P電極之間的勢(shì)壘高度的目的。

但是需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解透明導(dǎo)電層140具體的功函數(shù)大小可以通過(guò)調(diào)整其形成時(shí)的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明旨在使形成的透明導(dǎo)電層140的功函數(shù)介于P型氮化鎵層130與后續(xù)形成的P電極之間， 所以其具體功函數(shù)大小應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明對(duì)此不作限定。

此外，所述氧化銦錫材料的透明導(dǎo)電層140一般具有相對(duì)較小的電阻大小，進(jìn)而幫助LED芯片結(jié)構(gòu)工作時(shí)P電極的電流在透明導(dǎo)電層140上擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，這樣有利于達(dá)到電流擴(kuò)展的目的，進(jìn)而防止電流擁堵現(xiàn)象的發(fā)生，增加量子效率，這進(jìn)一步有利于提升LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能。

但是本發(fā)明對(duì)是否必須形成氧化銦錫材料的透明導(dǎo)電層140不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以采用其他透明且具有導(dǎo)電性的材料，例如氧化鋅，氧化鋅和氧化銦錫具有相似的功函數(shù)，同樣有利于降低P型氮化鎵層與后續(xù)形成的P電極之間的勢(shì)壘高度，進(jìn)而改善LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能，降低LED芯片結(jié)構(gòu)的工作電壓。

在本實(shí)施中，可以形成厚度范圍在50～3000埃之內(nèi)的透明導(dǎo)電層140。在此厚度范圍內(nèi)的透明導(dǎo)電層140不至于過(guò)薄而降低導(dǎo)電能力(也就是導(dǎo)致電阻變大)，又不至于過(guò)厚導(dǎo)致對(duì)光的吸收過(guò)多，導(dǎo)致透光率降低。

在本實(shí)施例中，可以采用磁控濺射沉積(Sputter)的方式形成所述透明導(dǎo)電層140，這種方式比較容易對(duì)形成的透明導(dǎo)電層140進(jìn)行控制。但是本發(fā)明對(duì)其形成方式不作限定，其他形成工藝?yán)绶磻?yīng)等離子沉積(Reactive Plasma Deposition,RPD)等其他方式同樣可以用于形成所述透明導(dǎo)電層140。

請(qǐng)參考圖5和圖6，在本實(shí)施例中，在形成所述透明導(dǎo)電層140的步驟之后，形成P電極和N電極的步驟包括：

首先請(qǐng)參考圖5，在所述透明導(dǎo)電層140的表面和側(cè)壁形成功函數(shù)大于所述透明導(dǎo)電層140的P電極151。

如前文所述，所述P電極151與P型氮化鎵層130之間隔有透明導(dǎo)電層140，因此P電極151與P型氮化鎵層130之間的功函數(shù)差值能夠得到減小，這樣有利于降低LED芯片結(jié)構(gòu)的工作電壓。

在本實(shí)施例中可以采用金屬材料形成所述P電極151，這樣所述P電極151在作為電極的同時(shí)也具有一定的光反射率，可以用于將LED芯片結(jié)構(gòu)中多量子阱層120朝P電極151方向發(fā)出的光線反射至襯底100，進(jìn)而有利于增加LED芯片結(jié)構(gòu)的光效。

在本實(shí)施例中，可以使所述P電極151形成在所述透明導(dǎo)電層140的表面和側(cè)壁，也就是將所述透明導(dǎo)電層140全部覆蓋，這樣有利于比較全面的接收并反射所述多量子阱層120朝P電極151方向發(fā)出的光線。

具體的，可以形成單層或者疊層結(jié)構(gòu)的P電極151。

在本實(shí)施例中，可以形成疊層結(jié)構(gòu)的P電極151，例如，可以在所述透明導(dǎo)電層140上依次形成銀層以及鈦化鎢層，所述銀層以及鈦化鎢層共同構(gòu)成所述疊層結(jié)構(gòu)的P電極151。

具體的，可以使銀層的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦化鎢的厚度在100～1000埃的范圍內(nèi)。在此厚度范圍內(nèi)能夠使形成的P電極151不至于過(guò)薄而導(dǎo)致反射率降低，同時(shí)也不至于導(dǎo)致P電極151過(guò)厚而影響整個(gè)LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，此數(shù)值范圍僅是一個(gè)示例，在實(shí)際操作過(guò)程中，這些構(gòu)成P電極151的各個(gè)材料層的厚度應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

此外，本發(fā)明對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)的P電極151是否必須是銀層以及鈦化鎢層不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以在所述透明導(dǎo)電層140上依次形成銀層、鈦化鎢層以及鉑層，所述銀層、鈦化鎢層以及鉑層共同構(gòu)成所述疊層結(jié)構(gòu)的P電極151。其中，所述銀層的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦化鎢的厚度在100～1000埃的范圍內(nèi)，鉑層的厚度可以在100～1000埃的范圍內(nèi)。同樣的，上述的厚度參數(shù)也僅僅是一個(gè)示例，本發(fā)明對(duì)P電極151的厚度，以及疊層結(jié)構(gòu)的P電極151中各個(gè)材料層的厚度不作任何限定。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖6，在所述開(kāi)口131中的N型氮化鎵層110上形成N電極152。

在本實(shí)施例中，所述N電極152應(yīng)不接觸所述開(kāi)口131的側(cè)壁，也就是說(shuō)，位于開(kāi)口131中的N電極152與開(kāi)口131的側(cè)壁之間具有間距1521。這樣的好處在于可以在一定程度上進(jìn)一步防止形成的LED芯片結(jié)構(gòu)漏電。

本實(shí)施例中的N電極152可以是與上述的P電極相同的單層或者疊層結(jié)構(gòu)，并且所述N電極152的材料可以是鋁，這種材料與N型氮化鎵層110之間的功函數(shù)差值較小，不容易因N電極152、N型氮化鎵層110之間功函數(shù) 相差較大引起N電極152、N型氮化鎵層110之間勢(shì)壘高度增加進(jìn)而導(dǎo)致形成的LED芯片結(jié)構(gòu)的工作電壓升高。

但是，所述N電極152的材料也可以是與上述P電極151相同的材料，本發(fā)明對(duì)此不作限定。

所述P電極151和N電極152之間不接觸，以防止P電極151和N電極152之間短路。

需要說(shuō)明的是，形成P電極151和N電極152的步驟順序不分先后，或者可以在同一步驟中同時(shí)形成所述P電極151和N電極152。

請(qǐng)參考圖7，在本實(shí)施例中，在形成所述P電極151和N電極152的步驟之后，還包括以下步驟：

在所述P電極151上形成導(dǎo)電保護(hù)層160。所述導(dǎo)電保護(hù)層160用于對(duì)形成的P電極151進(jìn)行保護(hù)，這樣有利于使P電極151不容易受到后續(xù)工藝步驟的影響，進(jìn)而保證P電極的平整和光滑，進(jìn)而有利于保證P電極151的光反射率步驟的影響。

在本實(shí)施例中的后續(xù)步驟中將制作LED芯片結(jié)構(gòu)的引線，引線將形成于所述導(dǎo)電保護(hù)層160表面。由于導(dǎo)電保護(hù)層160具有導(dǎo)電性，因此不會(huì)影響引線與P電極151之間的電連接。

具體的，本實(shí)施例中的導(dǎo)電保護(hù)層160形成于所述P電極151的表面以及側(cè)壁，也就是說(shuō)將所述P電極151全覆蓋，這樣有利于較為全面的對(duì)P電極151進(jìn)行保護(hù)。

在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電保護(hù)層160為疊層結(jié)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)，疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160的材料可以是鉻、鉑、鈦、金、鎳中一種或多種的組合。

例如，可以依次形成鉻層、鉑層、鈦層、金層和鎳層以構(gòu)成所述導(dǎo)電保護(hù)層160，其中，鉑層和鈦層化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，主要起到保護(hù)P電極151、的作用；鉻層主要起到粘附作用，也就是說(shuō)用于增加P電極151與導(dǎo)電保護(hù)層160之間的粘附性；金層和鎳層起到保護(hù)導(dǎo)電保護(hù)層160中其他材料層的作用。

在本實(shí)施例中，所述鉻層的厚度在20～500埃的范圍內(nèi)，所述鉑層的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；所述鈦層的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；所述金層的厚度在2000～5000埃的范圍內(nèi)，所述鎳層的厚度在200～2000埃的范圍內(nèi)。這些材料層在各自的厚度參數(shù)范圍內(nèi)有利于在足夠起到保護(hù)作用的同時(shí)不至于過(guò)厚而影響LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。

在本實(shí)施例中，在形成疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160時(shí)，可以最后形成鎳層，也就是說(shuō)，在整個(gè)疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160中，鎳層位于最表層。這樣的好處在于，鎳的材料性質(zhì)較為穩(wěn)定，不容易被腐蝕，采用鎳作為疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160的表層有利于使導(dǎo)電保護(hù)層160不容易在后續(xù)的其他步驟受到影響。

但是本發(fā)明對(duì)所述導(dǎo)電保護(hù)層160是否必須為多層結(jié)構(gòu)不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以是單層結(jié)構(gòu)，具體的，所述導(dǎo)電保護(hù)層160的材料可以是厚度范圍在200～5000埃的范圍內(nèi)的鈦化鎢?；谕瑯拥睦碛?，在此厚度范圍內(nèi)有利于在足夠起到保護(hù)作用的同時(shí)不至于過(guò)厚而影響LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。

此外，在本實(shí)施例中，可以采用磁控濺射沉積或者化學(xué)氣相沉積的方式形成所述導(dǎo)電保護(hù)層160。但是本發(fā)明對(duì)如何形成所述導(dǎo)電保護(hù)層160不作限定。

請(qǐng)參考圖8，在本實(shí)施例中，在形成所述導(dǎo)電保護(hù)層160的步驟之后，還包括以下步驟：

在所述導(dǎo)電保護(hù)層160、P型氮化鎵層130以及N型氮化鎵層110上形成起絕緣保護(hù)作用的絕緣介質(zhì)層170。

在本實(shí)施例中，所述絕緣介質(zhì)層170可以采用SiO₂、SiN或者SiON材料的絕緣介質(zhì)層170。這些材料是在生產(chǎn)過(guò)程中比較獲得的絕緣介質(zhì)材料。

在本實(shí)施例中，可以采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)的方式形成所述絕緣介質(zhì)層170。這種方式比較容易控制，且具有較好的覆蓋性。但是本發(fā)明對(duì)如何形成所述絕緣介質(zhì)層170并不作限定。

在本實(shí)施例中，可以形成厚度范圍在5000～20000埃的絕緣介質(zhì)層170，在此厚度范圍內(nèi)的絕緣介質(zhì)層170不至于過(guò)薄而難以起到絕緣介質(zhì)效果，又不至于過(guò)厚而影響整個(gè)LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。但是上述的厚度范圍僅僅是一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)此并不作任何限定。

繼續(xù)參考圖8，在這之后，刻蝕所述絕緣介質(zhì)層170以形成露出部分導(dǎo)電保護(hù)層160的孔171以及露出部分N型氮化鎵層110的孔172，也就是說(shuō)，所述孔171的位置對(duì)應(yīng)于P電極151，孔172的位置對(duì)應(yīng)于開(kāi)口131中的N電極152，在后續(xù)步驟中將在所述孔171、172中形成金屬引線。

在本實(shí)施例中，可以采用BOE刻蝕工藝(buffer oxide etch)形成所述孔171、172。如前文所述，由于所述部分導(dǎo)電保護(hù)層160表面為鎳層，因此形成孔171時(shí)，導(dǎo)電保護(hù)層160不容易受到本步驟的BOE刻蝕的影響。

請(qǐng)結(jié)合參考圖9并結(jié)合參考圖10，圖10為圖9所示結(jié)構(gòu)的俯視圖。在所述絕緣介質(zhì)層170上以及孔171、172中形成金屬層180，其中，所述金屬層180位于孔171、172中的部分為金屬導(dǎo)電柱181、182(圖9中僅示出了金屬層180位于171、172中的部分)，金屬層180位于所述絕緣介質(zhì)層170表面的部分包括圖案183、184(請(qǐng)參考圖10)，其中，圖案183對(duì)應(yīng)于金屬導(dǎo)電柱181，用于通過(guò)所述金屬導(dǎo)電柱181將P電極151引出；同理，所述圖案184對(duì)應(yīng)于金屬導(dǎo)電柱182，用于通過(guò)上述金屬導(dǎo)電柱182將所述N電極152引出。

但是需要說(shuō)明的是，圖10中的金屬層180圖案僅僅是一個(gè)示例，本發(fā)明對(duì)所述金屬層180形成何種樣式的圖案不作任何限定。

如前文所述，導(dǎo)電保護(hù)層160具有導(dǎo)電性，因此即使金屬層180并沒(méi)有直接接觸P電極151也不會(huì)影響引線與P電極151之間的電連接。

在本實(shí)施例中，可以形成鉻、鋁、鈦、鉑、金、鎳中一種或多種的組合的金屬層180。其中，鉻的厚度在20～50埃的范圍內(nèi)，鋁的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)，鉑的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；金的厚度在2000～5000埃的范圍內(nèi)；鎳的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)。

在這之后，請(qǐng)參考圖11，在所述絕緣介質(zhì)層170以及金屬層180上形成鈍化層190，鈍化層190用于將170表面的金屬層180的圖案絕緣隔離。

在本實(shí)施例中，所述鈍化層190可以采用SiO₂、SiN或者SiON作為材料。

在本實(shí)施例中，可以形成厚度范圍在5000～20000埃的鈍化層190，但是上述的厚度范圍僅僅是一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)此并不作任何限定。

在這之后，請(qǐng)參考圖12，刻蝕所述鈍化層190以露出金屬導(dǎo)電柱181、182，以便于后續(xù)將分別與金屬導(dǎo)電柱181、182連接的P電極151、N電極152引出。

請(qǐng)結(jié)合參考圖13，形成分別對(duì)應(yīng)于所述金屬導(dǎo)電柱181、182的引出電極210、220，由于所述金屬導(dǎo)電柱181與所述P電極151電連接，因此所述引出電極210用于將P電極151的引出以便后續(xù)的封裝等步驟進(jìn)行；同理，金屬導(dǎo)電柱182與N電極152電連接，因此用于作為引出電極220用于將N電極152引出。

所述引出電極210、220之間應(yīng)具有間距d1以防止發(fā)生短路，在本實(shí)施例中，所述間距d1的大小應(yīng)不小于100微米。

在本實(shí)施例中，可以采用鉻、鋁、鈦、鉑、金或者錫中的一種或多種作為所述引出電極210、220的材料。

具體的，在本實(shí)施例中，可以使鉻的厚度在20～50埃的范圍內(nèi)，鋁的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)，鉑的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；金的厚度在2000～5000埃的范圍內(nèi)；錫的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)。

在這之后，請(qǐng)參考圖14，在形成緩沖層的步驟之前，本實(shí)施例還包括以下步驟：

去除襯底100背面102的部分襯底材料，以減薄所述襯底100。本步驟的目的在于通過(guò)減薄襯底100縮小LED芯片結(jié)構(gòu)所占體積。

在本實(shí)施例中，將所述襯底100減薄，使LED芯片結(jié)構(gòu)的厚度在100～250微米的范圍內(nèi)。但是這只是一個(gè)示例，在實(shí)際操作過(guò)程中，具體將達(dá)到襯 底100減薄至何種厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，本發(fā)明對(duì)此不作限定。

具體的，本實(shí)施例中可以采用研磨的方式去除襯底100背面102的部分襯底材料。這種方式效率較高。但是本發(fā)明對(duì)是否必須采用研磨的方式不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以采用刻蝕的方式去除部分襯底材料。

此外，在本實(shí)施例中，在減薄所述襯底100之后，對(duì)所述襯底100的背面102進(jìn)行拋光處理。拋光處理有利于平滑減薄后的襯底100的背面102，這樣有利于提升形成的LED芯片結(jié)構(gòu)的透光率。

具體的，本實(shí)施例中可以采用化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polish,CMP)的方式對(duì)所述襯底100的背面102進(jìn)行拋光。

請(qǐng)參考圖15，在這之后，在所述襯底100的背面102形成緩沖層230，所述緩沖層230的折射率小于所述襯底100的折射率。請(qǐng)結(jié)合參考圖16所示，D表示襯底，E表示緩沖層，F(xiàn)表示空氣，光線d從襯底D進(jìn)入緩沖層，光線e表示進(jìn)入緩沖層的折射光線，虛線f表示同樣入射角的光線進(jìn)入空氣時(shí)的折射光線，光線g表示進(jìn)入空氣的折射光線。

因?yàn)榭諝鉃楣馐杞橘|(zhì)的折射率大約為1，而一般固體，例如本發(fā)明的襯底100為光密介質(zhì)，其折射率大于空氣的折射率(本實(shí)施例中的藍(lán)寶石襯底100折射率為1.7～1.8)，如果襯底100和空氣的折射率相差較大，可能導(dǎo)致從襯底100中射出的光線d在襯底100表面形成全反射角，導(dǎo)致本應(yīng)從襯底100中透射出的光線被反射回襯底100當(dāng)中，這不利于增加LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。而本發(fā)明在襯底100與空氣之間增加折射率小于襯底100的緩沖層230，能夠有效地減少襯底100與空氣之間折射率的差值，這樣能夠減少光線d在不同介質(zhì)的界面發(fā)生全反射的幾率。這樣能夠減小光線在襯底100表面發(fā)生全反射的幾率，增加光線的透射率，進(jìn)而提升LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。

如前文所述，本實(shí)施例中的襯底100材料為藍(lán)寶石，其折射率約為1.7～1.8，所以相應(yīng)的，本實(shí)施例中可以形成折射率大約為1.5～1.7的緩沖層230。

在本實(shí)施例中，所述緩沖層的厚度范圍在100～5000埃，在此厚度范圍內(nèi)的緩沖層230足夠達(dá)到上述緩沖折射率的作用，同時(shí)也不至于過(guò)厚而影響光穿透所述緩沖層230。

在本實(shí)施例中，可以形成多層結(jié)構(gòu)的緩沖層230，這樣的好處在于，有利于更加靈活的調(diào)整緩沖層230的折射率。

例如，可以在所述襯底100的背面102形成折射率小于所述襯底100折射率的第一緩沖層；然后，在所述第一緩沖層上形成折射率小于所述第一緩沖層折射率的第二緩沖層。通過(guò)形成折射率逐漸變小的第一、第二緩沖層進(jìn)一步有利于減小相鄰的材料層之間的折射率差值，進(jìn)一步較小光線在不同材料的界面處發(fā)生全反射的幾率。

具體的，可以采用由SiON和SiO₂材料層共同形成的多層結(jié)構(gòu)的緩沖層230。其中SiON的折射率約為1.7，SiO₂的折射率約為1.5，也就是說(shuō)，形成SiON材料的第一緩沖層，再形成SiO₂材料的第二緩沖層。

但是本發(fā)明對(duì)是否必須形成多層結(jié)構(gòu)的緩沖層230不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以形成單層結(jié)構(gòu)的緩沖層230。例如，形成SiON或SiO₂材料的單層結(jié)構(gòu)的緩沖層，這同樣可以達(dá)到上述目的。

在本實(shí)施例中，可以采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方式形成所述緩沖層。這種方式形成的緩沖層較為均勻，這有利于增加緩沖層230的透光性。但是本發(fā)明對(duì)采用何種方式形成所述緩沖層230不作限定。

此外，請(qǐng)參考圖15，本發(fā)明還提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

襯底100；所述襯底100包括一正面101以及相對(duì)于所述正面101的背面102，其中，所述正面101用于形成構(gòu)成LED芯片結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件。

在本實(shí)施例中，所述襯底100經(jīng)過(guò)減薄處理，LED芯片結(jié)構(gòu)的厚度在100～250微米的范圍內(nèi)。但是這只是一個(gè)示例，在實(shí)際操作過(guò)程中，所述LED芯片結(jié)構(gòu)的厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，本發(fā)明對(duì)此不作限定。

在本實(shí)施例中的襯底100為藍(lán)寶石(Al₂O₃)襯底。但是本發(fā)明對(duì)所述襯底100的材料并不限定，其材料也可以是例如尖晶石(MgAl₂O₄)、SiC、ZnS、ZnO或GaAs等其他襯底。

形成于所述襯底100正面101的N型半導(dǎo)體層。在本實(shí)施例中，所述N 型半導(dǎo)體層為N型氮化鎵層110；

形成于所述N型氮化鎵層110上的有源層，具體的，所述有源層在本實(shí)施例中可以是多量子阱層120；

形成于所述多量子阱層120上的P型半導(dǎo)體層，在本實(shí)施例中，所述P型半導(dǎo)體層可以是P型氮化鎵層130。

在本實(shí)施例中，所述P型氮化鎵層130可以是由依次形成于多量子阱層120上的摻Mg的In-GaN、摻Mg的P-GaN以及摻Mg的Al-GaN構(gòu)成，所述多量子阱層120可以是由InGaN層和GaN層交替堆疊構(gòu)成的量子阱結(jié)構(gòu)，所述N型氮化鎵層110可以是由摻Si的GaN層構(gòu)成。

LED芯片結(jié)構(gòu)還包括與所述N型氮化鎵層110電連接的N電極152以及與所述P型氮化鎵層130電連接的P電極，其中：

具體的，在本實(shí)施例中，在所述P型氮化鎵層130和多量子阱層120中形成有露出N型氮化鎵層110的開(kāi)口131(請(qǐng)結(jié)合參考圖3)；所述開(kāi)口131用于形成制作LED芯片結(jié)構(gòu)的Mesa臺(tái)面，N電極152形成于所述開(kāi)口131中的N型氮化鎵層110上。

在所述Mesa臺(tái)面的P型氮化鎵層130上形成有功函數(shù)大于所述P型氮化鎵層130并小于P電極功函數(shù)的透明導(dǎo)電層140。P電極151形成于所述P型氮化鎵層130上。

所述透明導(dǎo)電層140的功函數(shù)介于所述P型氮化鎵層130與P電極151之間，這樣有利于降低P型氮化鎵層130與P電極151之間的勢(shì)壘高度，進(jìn)而有利于減小P型氮化鎵層130與P電極151之間的歐姆接觸，這可以改善LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能，例如減小LED芯片結(jié)構(gòu)的工作電壓。

透明導(dǎo)電層140由于具有導(dǎo)電性，因而不會(huì)影響到后續(xù)形成的P電極151與P型氮化鎵層130之間的電連接。

在本實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電層140的材料可以是氧化銦錫(ITO)，這種材料的透明導(dǎo)電層140具有較高的透光率，也就是說(shuō)，其可見(jiàn)光波段內(nèi)透過(guò)率比較高，因此可以基本不擋量子阱發(fā)出的光，降低光的損失。

并且，本實(shí)施例中的P型氮化鎵層130中包含摻Mg的In-GaN層，也就是說(shuō)，氧化銦錫材料的透明導(dǎo)電層140與所述P型氮化鎵層130均具有In組分，因此進(jìn)一步有利于氧化銦錫的透明導(dǎo)電層140與所述P型氮化鎵層130之間相互滲透，這樣有利于降低透明導(dǎo)電層140的電阻率，進(jìn)而進(jìn)一步幫助LED芯片結(jié)構(gòu)工作時(shí)的電流在透明導(dǎo)電層140上擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，達(dá)到電流擴(kuò)展的目的，防止電流擁堵現(xiàn)象的發(fā)生，增加量子效率，這進(jìn)一步有利于提升LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能。

此外，氧化銦錫的功函數(shù)大小一般介于所述P型氮化鎵層130的功函數(shù)與后續(xù)形成的P電極151的功函數(shù)之間，應(yīng)此能夠達(dá)到上述的降低P型氮化鎵層130與P電極151之間的勢(shì)壘高度的目的。

但是需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解透明導(dǎo)電層140具體的功函數(shù)大小可以通過(guò)調(diào)整其形成時(shí)的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明旨在使形成的透明導(dǎo)電層140的功函數(shù)介于P型氮化鎵層130與后續(xù)形成的P電極151之間，所以其具體功函數(shù)大小應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明對(duì)此不作限定。

此外，所述氧化銦錫材料的透明導(dǎo)電層140一般具有相對(duì)較小的電阻大小，進(jìn)而幫助LED芯片結(jié)構(gòu)工作時(shí)P電極151的電流在透明導(dǎo)電層140上擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，這樣有利于達(dá)到電流擴(kuò)展的目的，進(jìn)而防止電流擁堵現(xiàn)象的發(fā)生，增加量子效率，這進(jìn)一步有利于提升LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能。

但是本發(fā)明對(duì)所述透明導(dǎo)電層140的材料是否必須氧化銦錫不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，透明導(dǎo)電層140還可以是其他透明且具有導(dǎo)電性的材料，例如氧化鋅。氧化鋅和氧化銦錫具有相似的功函數(shù)，同樣有利于降低P型氮化鎵層130與后續(xù)形成的P電極151之間的勢(shì)壘高度，進(jìn)而改善LED芯片結(jié)構(gòu)的工作性能，降低LED芯片結(jié)構(gòu)的工作電壓。

在本實(shí)施中，所述透明導(dǎo)電層140的厚度范圍在50～3000埃內(nèi)。在此厚度范圍內(nèi)的透明導(dǎo)電層140不至于過(guò)薄而降低導(dǎo)電能力(也就是導(dǎo)致電阻變大)，又不至于過(guò)厚了人導(dǎo)致對(duì)光的吸收過(guò)多，導(dǎo)致透光率降低。

在本實(shí)施例中，所述P電極151為金屬材料，這樣所述P電極151在作 為電極的同時(shí)也具有一定的光反射率，可以用于將LED芯片結(jié)構(gòu)中多量子阱層120朝P電極151方向發(fā)出的光線反射至襯底100，進(jìn)而有利于增加LED芯片結(jié)構(gòu)的光效。

在本實(shí)施例中，所述P電極151形成于所述透明導(dǎo)電層140的表面和側(cè)壁，也就是所述P電極151將所述透明導(dǎo)電層140全部覆蓋，這樣有利于比較全面的接收并反射所述多量子阱層120朝P電極方向發(fā)出的光線。

具體的，P電極151可以是單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，P電極151為疊層結(jié)構(gòu)，例如，所述透明導(dǎo)電層140上形成有銀層，所述銀層上形成有化鎢層，所述銀層以及鈦化鎢層共同構(gòu)成所述疊層結(jié)構(gòu)的P電極151。

具體的，銀層的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦化鎢的厚度在100～1000埃的范圍內(nèi)。在此厚度范圍內(nèi)能夠使的P電極151不至于過(guò)薄而導(dǎo)致反射率降低，同時(shí)也不至于導(dǎo)致P電極151過(guò)厚而影響整個(gè)LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，此數(shù)值范圍僅是一個(gè)示例，在實(shí)際操作過(guò)程中，這些構(gòu)成P電極151的各個(gè)材料層的厚度應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

此外，本發(fā)明對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)的P電極151是否必須是銀層以及鈦化鎢層不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以包括以下結(jié)構(gòu)：

位于所述透明導(dǎo)電層140上的銀層、位于所述銀層上的鈦化鎢層以及位于所述鈦化鎢層上的鉑層，所述銀層、鈦化鎢層以及鉑層共同構(gòu)成所述疊層結(jié)構(gòu)的P電極151。其中，所述銀層的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦化鎢的厚度在100～1000埃的范圍內(nèi)，鉑層的厚度可以在100～1000埃的范圍內(nèi)。同樣的，上述的厚度參數(shù)也僅僅是一個(gè)示例，本發(fā)明對(duì)P電極151的厚度，以及疊層結(jié)構(gòu)的P電極151中各個(gè)材料層的厚度不作任何限定。

所述P電極151和N電極152之間不接觸，以防止P電極151和N電極152之間短路。

此外，在本實(shí)施例中，在所述P電極151上還設(shè)有導(dǎo)電保護(hù)層160。所述導(dǎo)電保護(hù)層160用于對(duì)形成的P電極151進(jìn)行保護(hù)，這樣有利于使P電極151不容易受到其他工藝的影響，進(jìn)而保證P電極151的平整和光滑，進(jìn)而有利 于保證P電極151的光反射率不到影響。

具體的，本實(shí)施例中的導(dǎo)電保護(hù)層160形成于所述P電極151的表面以及側(cè)壁，也就是說(shuō)將所述P電極151全覆蓋，這樣有利于較為全面的對(duì)P電極151進(jìn)行保護(hù)。

在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電保護(hù)層160為疊層結(jié)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)，疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160的材料可以是鉻、鉑、鈦、金、鎳中一種或多種的組合。

例如，導(dǎo)電保護(hù)層160可以包括形成于P電極151上的鉻層、所述鉻層上的鉑層、所述鉑層上的鈦層、所述鈦層上的金層以及金層上的鎳層，其中，鉑層和鈦層化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，主要起到保護(hù)P電極151、N電極152的作用；鉻層主要起到粘附作用，也就是說(shuō)用于增加P電極151、N電極152與導(dǎo)電保護(hù)層160之間的粘附性；金層和鎳層起到保護(hù)導(dǎo)電保護(hù)層160中其他材料層的作用。

在本實(shí)施例中，所述鉻層的厚度在20～500埃的范圍內(nèi)，所述鉑層的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；所述鈦層的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；所述金層的厚度在2000～5000埃的范圍內(nèi)，所述鎳層的厚度在200～2000埃的范圍內(nèi)。這些材料在各自的厚度范圍內(nèi)有利于在足夠起到保護(hù)作用的同時(shí)不至于過(guò)厚而影響LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。

在本實(shí)施例中，在整個(gè)疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160中，鎳層位于最表層。這樣的好處在于鎳材料較為穩(wěn)定，不容易被腐蝕，采用鎳作為疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電保護(hù)層160的表層有利于對(duì)導(dǎo)電保護(hù)層160進(jìn)行保護(hù)。

但是本發(fā)明對(duì)所述導(dǎo)電保護(hù)層160是否必須為多層結(jié)構(gòu)不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以是單層結(jié)構(gòu)，具體的，所述導(dǎo)電保護(hù)層160的材料可以是厚度范圍在200～5000埃的范圍內(nèi)的鈦化鎢。在此厚度范圍內(nèi)有利于在足夠起到保護(hù)作用的同時(shí)不至于過(guò)厚而影響LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)電保護(hù)層160、P型氮化鎵層130以及N型氮化鎵層110上還設(shè)有起絕緣保護(hù)作用的絕緣介質(zhì)層170。

在本實(shí)施例中，所述絕緣介質(zhì)層170可以采用SiO₂、SiN或者SiON作為材料。這些材料比較是容易獲得的絕緣介質(zhì)材料。

具體的，在本實(shí)施例中，絕緣介質(zhì)層170的厚度范圍在5000～20000埃內(nèi)，在此厚度范圍內(nèi)的絕緣介質(zhì)層170不至于過(guò)薄而難以起到絕緣效果，又不至于過(guò)厚而影響整個(gè)LED芯片結(jié)構(gòu)的體積。但是上述的厚度范圍僅僅是一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)此并不作任何限定。

在本實(shí)施例中，所述絕緣介質(zhì)層170中以及其表面還形成有金屬層180，其中金屬層180位于絕緣介質(zhì)層170中的部分分別為金屬導(dǎo)電柱181、182，金屬導(dǎo)電柱181的位置對(duì)應(yīng)于P電極151，并與P電極151上方的導(dǎo)電保護(hù)層160接觸，用于將所述P電極151引出；金屬導(dǎo)電柱182與N電極152接觸，用于將N電極152引出。

金屬層180位于所述絕緣介質(zhì)層170表面的部分包括圖案183、184(請(qǐng)參考圖10)，其中，圖案183對(duì)應(yīng)于金屬導(dǎo)電柱181，用于通過(guò)所述金屬導(dǎo)電柱181將P電極151引出；同理，所述圖案184對(duì)應(yīng)于金屬導(dǎo)電柱182，用于通過(guò)上述金屬導(dǎo)電柱182將所述N電極152引出。

在本實(shí)施例中，所述金屬層180的材料可以是由鉻、鋁、鈦、鉑、金、鎳中一種或多種構(gòu)成。其中，鉻的厚度在20～50埃的范圍內(nèi)，鋁的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)，鉑的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；金的厚度在2000～5000埃的范圍內(nèi)；鎳的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)。

在本實(shí)施例中，在所述金屬層180上還形成有鈍化層190，鈍化層190用于將170表面的金屬層180圖案相互隔離。

在本實(shí)施例中，所述鈍化層190可以采用SiO₂、SiN或者SiON作為材料。

在本實(shí)施例中，所述鈍化層190的厚度范圍在5000～20000埃內(nèi)，但是上述的厚度范圍僅僅是一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明對(duì)此并不作任何限定。

所述鈍化層190具有圖案以露出所述金屬導(dǎo)電柱181、182。

在本實(shí)施例中，所述鈍化層190上形成有對(duì)應(yīng)于金屬導(dǎo)電柱181、182的引出電極210、220，由于所述金屬導(dǎo)電柱181與所述P電極151電連接，因此所述引出電極210用于將P電極151的引出以便后續(xù)的封裝等步驟進(jìn)行；同理，金屬導(dǎo)電柱182與N電極152電連接，因此用于作為引出電極220用 于將N電極152引出。

所述引出電極210、220之間應(yīng)具有間距d1以防止發(fā)生短路，在本實(shí)施例中，所述間距d1的大小應(yīng)不小于100微米。

在本實(shí)施例中，所述引出電極210、220的材料可以是鉻、鋁、鈦、鉑、金或者錫中的一種或多種。具體的，鉻的厚度在20～50埃的范圍內(nèi)，鋁的厚度在750～3000埃的范圍內(nèi)，鈦的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)，鉑的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)；金的厚度在2000～5000埃的范圍內(nèi)；錫的厚度在200～1000埃的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的LED芯片結(jié)構(gòu)還包括形成于所述襯底100背面102的緩沖層230，所述緩沖層230的折射率小于所述襯底100的折射率。

請(qǐng)結(jié)合參考圖16所示，D表示襯底，E表示緩沖層，F(xiàn)表示空氣，光線d從襯底進(jìn)入緩沖層，光線e表示進(jìn)入緩沖層的折射光線，虛線f表示同樣入射角的光線進(jìn)入空氣時(shí)的折射光線，光線g表示進(jìn)入空氣的折射光線。

因?yàn)榭諝鉃楣馐杞橘|(zhì)的折射率大約為1，而一般固體，例如本發(fā)明的襯底100為光密介質(zhì)，其折射率大于空氣的折射率(本實(shí)施例中的藍(lán)寶石襯底折射率為1.7～1.8)，如果襯底100和空氣的折射率相差較大，可能導(dǎo)致從襯底中射出的光線d在襯底表面形成全反射角，導(dǎo)致本應(yīng)從襯底中透射出的光線被反射回襯底當(dāng)中，這不利于增加LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。而本發(fā)明在襯底100與空氣之間增加折射率小于襯底的緩沖層230，能夠有效地減少襯底與空氣之間折射率的差值，這樣能夠減少光線d在不同介質(zhì)的界面發(fā)生全反射的幾率。這樣能夠減小光線在襯底表面發(fā)生全反射的幾率，增加光線的透射率，進(jìn)而提升LED芯片結(jié)構(gòu)的亮度。

如前文所述，本實(shí)施例中的襯底100材料為藍(lán)寶石，藍(lán)寶石的折射率約為1.7～1.8，所以相應(yīng)的，本實(shí)施例中的緩沖層的折射率大約為1.5～1.7。

在本實(shí)施例中，所述緩沖層的厚度范圍在100～5000埃，在此厚度范圍內(nèi)的緩沖層230足夠達(dá)到上述緩沖折射率的作用，同時(shí)也不至于過(guò)厚而影響光穿透所述緩沖層230。

在本實(shí)施例中，所述緩沖層230可以為多層結(jié)構(gòu)，這樣的好處在于，有 利于更加靈活的調(diào)整緩沖層230的折射率。

例如，所述緩沖層可以包括形成于在所述襯底的背面102的折射率小于所述襯底折射率的第一緩沖層，以及形成于所述第一緩沖層上、折射率小于所述第一緩沖層折射率的第二緩沖層。折射率逐漸變小的第一、第二緩沖層進(jìn)一步有利于減小相鄰的材料層之間的折射率差值，進(jìn)一步較小光線在不同材料的界面處發(fā)生全反射的幾率。

具體的，可以采用由SiON和SiO₂材料層共同形成的多層結(jié)構(gòu)的緩沖層230。其中SiON的折射率約為1.7，SiO₂的折射率約為1.5，也就是說(shuō)，所述緩沖層230包括SiON材料的第一緩沖層以及SiO₂材料的第二緩沖層。

但是本發(fā)明對(duì)所述緩沖層230是否必須是多層結(jié)構(gòu)的不作限定，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述緩沖層230還可以形成單層結(jié)構(gòu)，例如，是SiON或SiO₂材料的緩沖層，這同樣可以達(dá)到本發(fā)明的目的。

此外需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的LED芯片結(jié)構(gòu)可以但不限于采用上述的制作方法得到。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。