一种提升发光亮度的LED芯片及其制备方法与流程

一种提升发光亮度的led芯片及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种提升发光亮度的led芯片及其制备方法。


背景技术：

2.目前市场上的照明灯具，用的主流芯片为正装led芯片，通过打线方式实现电源连接。其结构由外延和芯片结构组成，外延一般包含衬底、n型半导体、量子阱、p型半导体；芯片结构从下往上依次为电流阻挡层、透明导电层、n型和p型电极、钝化层。
3.其中，n型电极由n型焊盘和n型电极条组成，通过光刻技术和icp干法刻蚀技术露出n型半导体，n型电极与n型半导体实现电性连接；p型电极由p型焊盘和p型电极条组成，p型焊盘底下从下往上依次为电流阻挡层和透明导电层，焊盘底下的电流阻挡层采用挖环设计，中间有一块电流阻挡层底部直接与电流阻挡层的上表面接触，下表面与p型半导体表面接触。环绕中间电流阻挡层的周边有一圈露出来的p型半导体，直接与p型焊盘接触。p型焊盘的外圈压在透明导电层上，透明导电层的底下垫着电流阻挡层。
4.现有技术中，n型电极中，n型焊盘底下的外延层被刻蚀掉，浪费了发光区；p型电极中，p型焊盘底下有电流阻挡层，但由于p型半导体的电流横向扩展能力很差，使得电流阻挡层底下的外延层无法有电流流过去，从而导致没有被充分利用起来发光；因此，现有技术中还存在因电极结构限制使得发光区发光不充分，导致了led芯片发光亮度低的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提升发光亮度的led芯片及其制备方法，旨在解决现有技术中因电极结构限制使得发光区发光不充分，导致了led芯片发光亮度低的技术问题，以提升led芯片的发光亮度。
6.本发明的第一方面在于提供一种提升发光亮度的led芯片，所述led芯片包括衬底与外延层，所述外延层包括依次层叠于所述衬底上的n型半导体层、多量子阱层与p型半导体层，所述led芯片还包括n电极结构与p电极结构；所述n电极结构包括n型电极与n型焊盘，所述n型电极与所述n型焊盘依次层叠于所述n型半导体层上的n型绝缘层表面，所述n型绝缘层的中心与所述n型焊盘的中心重叠，且所述n型绝缘层的直径大于所述n型焊盘的直径；所述p电极结构包括p型电极与p型焊盘，所述p型电极与所述p型焊盘依次层叠于所述p型半导体层上的p型绝缘层表面，所述p型焊盘的直径大于或小于所述p型绝缘层的直径。
7.根据上述技术方案的一方面，所述n型电极底部的外延层经刻蚀暴露出所述n型半导体层，所述n型焊盘与所述n型电极的连接处形成外延台阶，所述n型绝缘层包裹所述外延台阶。
8.根据上述技术方案的一方面，所述n型绝缘层于所述n型绝缘层与所述n型半导体层之间形成有若干个n型绝缘岛，相邻两个n型绝缘岛之间间隔设置以暴露出所述n型半导体层，以使所述n型绝缘层与所述n型电极形成odr反射结构。
9.根据上述技术方案的一方面，所述n型绝缘层由晶体材料制成，所述n型绝缘层的厚度为1200
å‑
10000
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。
10.根据上述技术方案的一方面，所述p型绝缘层的底部依次为所述p型半导体层、透明导电层与p型绝缘层，所述p型焊盘的直径小于所述p型绝缘层的直径，且所述p型焊盘的底部与所述p型绝缘层的上表面直接接触。
11.根据上述技术方案的一方面，所述p型绝缘层的中心设有p型绝缘层通孔，所述p型焊盘通过所述p型绝缘层通孔与所述透明导电层接触。
12.根据上述技术方案的一方面，所述p型绝缘层与所述透明导电层之间设有电流阻挡层，并位于所述p型绝缘层通孔的底部，所述电流阻挡层的直径大于所述p型绝缘层通孔的直径，且所述电流阻挡层与所述p型绝缘层通孔的直径差小于12μm。
13.根据上述技术方案的一方面，所述p型焊盘的底部环绕所述p型绝缘层的周向与所述透明导电层接触。
14.根据上述技术方案的一方面，所述p型绝缘层与所述透明导电层之间设有环形的电流阻挡层，所述电流阻挡层位于所述p型焊盘环绕所述p型绝缘层的底部，所述电流阻挡层的内圈超过所述p型绝缘层的边缘，且直径差小于3μm，所述电流阻挡层的外圈超过所述p型焊盘的边缘，且直径差小于6μm。
15.本发明的第二方面在于提供一种提升发光亮度的led芯片的制备方法，所述制备方法用于制备上述技术方案当中所述的led芯片，所述制备方法包括：提供一外延片；其中，所述外延片包括衬底以及层叠于所述衬底上的外延层，所述外延层包括n型半导体层、多量子阱层与p型半导体层；对所述外延层进行刻蚀，以暴露出n型电极所处位置的n型半导体层；在所述p型半导体层之上制作透明导电层；在外延片的表面沉积绝缘层材料，通过光刻与刻蚀，形成p型绝缘层、n型绝缘层与n型绝缘岛；在所述p型绝缘层与所述n型绝缘层上分别制作p型电极结构与n型电极结构；其中，所述p型电极结构包括p型电极与p型焊盘，所述n型电极结构包括n型电极与n型焊盘；其中，所述n型电极与所述n型焊盘依次层叠于所述n型半导体层上的n型绝缘层表面，所述n型绝缘层的中心与所述n型焊盘的中心重叠，且所述n型绝缘层的直径大于所述n型焊盘的直径；所述p型电极与所述p型焊盘依次层叠于所述p型半导体层上的p型绝缘层表面，所述p型焊盘的直径大于或小于所述p型绝缘层的直径。
16.与现有技术相比，采用本发明所示的提升发光亮度的led芯片及其制备方法，有益效果在于：通过本发明当中所示的n型焊盘结构的设计，能够使得n型焊盘底部的发光区即多量子阱层不被刻蚀掉，而被充分利用进行发光，提升了发光效率，从而提升了发光亮度；同时对p型电极结构进行设计及优化，使得p型焊盘底部的透明导电层不被刻蚀掉，而是整面覆盖p型焊盘底部的p型半导体表面，使得电流可以充分流到p型焊盘底部的p型半导体层，
从而提高led芯片的发光亮度。
附图说明
17.本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解，其中：图1为本发明一实施例当中所示n型电极结构的结构示意图；图2为本发明一实施例当中所示n型电极结构中n型焊盘和n型电极连接处的结构示意图；图3为本发明第一实施例当中所示p型电极结构的结构示意图；图4为本发明第二实施例当中所示p型电极结构的结构示意图；图5为本发明第三实施例当中所示p型电极结构的结构示意图；图6为本发明第四实施例当中所示p型电极结构的结构示意图；图7为本发明第五实施例当中所示p型电极结构的结构示意图；图8为本发明第四实施例当中所示led芯片的平面示意图；附图符号说明：衬底10、n型半导体层21、多量子阱层22、p型半导体层23、透明导电层30、n型绝缘层41、p型绝缘层42、p型绝缘层通孔420、n型绝缘岛43、n型焊盘51、n型电极52、钝化层60、p型焊盘71、p型电极72、电流阻挡层80。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、特征与优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
19.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.请参阅图1-8，本发明的第一方面在于提供一种提升发光亮度的led芯片，所述led芯片包括衬底10与外延层，所述外延层包括依次层叠于所述衬底10上的n型半导体层21、多量子阱层22与p型半导体层23，所述led芯片还包括n电极结构与p电极结构；所述n电极结构包括n型电极52与n型焊盘51，所述n型电极52与所述n型焊盘51依次层叠于所述n型半导体层21上的n型绝缘层41表面，所述n型绝缘层41的中心与所述n型焊盘51的中心重叠，且所述n型绝缘层41的直径大于所述n型焊盘51的直径；所述p电极结构包括p型电极72与p型焊盘71，所述p型电极72与所述p型焊盘71依
次层叠于所述p型半导体层23上的p型绝缘层42表面，所述p型焊盘71的直径大于或小于所述p型绝缘层42的直径。
22.进一步的，所述n型电极52底部的外延层经刻蚀暴露出所述n型半导体层21，所述n型焊盘51与所述n型电极52的连接处形成外延台阶，所述n型绝缘层41包裹所述外延台阶。
23.进一步的，所述n型绝缘层41于所述n型绝缘层41与所述n型半导体层21之间形成有若干个n型绝缘岛43，相邻两个n型绝缘岛43之间间隔设置以暴露出所述n型半导体层21，以使所述n型绝缘层41与所述n型电极52形成odr反射结构。
24.进一步的，所述n型绝缘层41由晶体材料制成，所述n型绝缘层41的厚度为1200
å‑
10000
å
。
25.进一步的，所述p型绝缘层42的底部依次为所述p型半导体层23、透明导电层30与p型绝缘层42，所述p型焊盘71的直径小于所述p型绝缘层42的直径，且所述p型焊盘71的底部与所述p型绝缘层42的上表面直接接触。
26.进一步的，所述p型绝缘层42的中心设有p型绝缘层通孔420，所述p型焊盘71通过所述p型绝缘层通孔420与所述透明导电层30接触。
27.进一步的，所述p型绝缘层42与所述透明导电层30之间设有电流阻挡层80，并位于所述p型绝缘层通孔420的底部，所述电流阻挡层80的直径大于所述p型绝缘层通孔420的直径，且所述电流阻挡层80与所述p型绝缘层通孔420的直径差小于12μm。
28.进一步的，所述p型焊盘71的底部环绕所述p型绝缘层42的周向与所述透明导电层30接触。
29.进一步的，所述p型绝缘层42与所述透明导电层30之间设有环形的电流阻挡层80，所述电流阻挡层80位于所述p型焊盘71环绕所述p型绝缘层42的底部，所述电流阻挡层80的内圈超过所述p型绝缘层42的边缘，且直径差小于3μm，所述电流阻挡层80的外圈超过所述p型焊盘71的边缘，且直径差小于6μm。
30.本发明的第二方面在于提供一种提升发光亮度的led芯片的制备方法，所述制备方法用于制备上述技术方案当中所述的led芯片，所述制备方法包括：提供一外延片；其中，所述外延片包括衬底10以及层叠于所述衬底10上的外延层，所述外延层包括n型半导体层21、多量子阱层22与p型半导体层23；对所述外延层进行刻蚀，以暴露出n型电极52所处位置的n型半导体层21；在p型半导体层23之上制作电流阻挡层80；在所述p型半导体层23之上制作透明导电层30，以使所述透明导电层30将所述电流阻挡层80覆盖；在外延片的表面沉积绝缘层材料，通过光刻与刻蚀，形成p型绝缘层42、n型绝缘层41与n型绝缘岛43；在所述p型绝缘层42与所述n型绝缘层41上分别制作p型电极结构与n型电极结构；其中，所述p型电极结构包括p型电极72与p型焊盘71，所述n型电极结构包括n型电极52与n型焊盘51；其中，所述n型电极52与所述n型焊盘51依次层叠于所述n型半导体层21上的n型绝缘层41表面，所述n型绝缘层41的中心与所述n型焊盘51的中心重叠，且所述n型绝缘层41的直径大于所述n型焊盘51的直径；所述p型电极72与所述p型焊盘71依次层叠于所述p型半导
体层23上的p型绝缘层42表面，所述p型焊盘71的直径大于或小于所述p型绝缘层42的直径。
31.与现有技术相比，采用本发明所示的提升发光亮度的led芯片及其制备方法，有益效果在于：通过本发明当中所示的n型焊盘结构的设计，能够使得n型焊盘底部的发光区即多量子阱层不被刻蚀掉，而被充分利用进行发光，提升了发光效率，从而提升了发光亮度；同时对p型电极结构进行设计及优化，使得p型焊盘底部的透明导电层不被刻蚀掉，而是整面覆盖p型焊盘底部的p型半导体表面，使得电流可以充分流到p型焊盘底部的p型半导体层，从而提高led芯片的发光亮度。
32.实施例一请参阅图1-3，本发明的第一实施例提供了一种提升发光亮度的led芯片，该led芯片包括衬底10与外延层，其中，外延层包括依次层叠于衬底10之上的n型半导体层21、多量子阱层22与p型半导体层23。
33.本实施例当中所示的led芯片还包括n型电极结构与p型电极结构，通过n型电极结构与p型电极结构实现led芯片与电路板的电性连接。
34.其中，n型电极结构包括n型电极52与n型焊盘51，n型电极52与n型焊盘51依次层叠于n型半导体层21上一预设n型绝缘层41的表面，n型焊盘51的中心与n型绝缘层41的中心重叠，且n型焊盘51的直径小于n型绝缘层41的直径，即n型焊盘51朝向n型绝缘层41一侧的正投影完全处于n型绝缘层41的表面，如此设置能够确保n型焊盘51不会与n型绝缘层41底部的透明导电层30接触。
35.进一步的，n型电极结构中，n型电极52底部的外延层通过光刻和icp干法刻蚀技术露出n型半导体层21，而n型焊盘51底部的外延层没有被刻蚀掉，从而在n型焊盘51和n型电极52的连接处形成了外延台阶，n型绝缘层41将外延台阶包裹，同时利用n型绝缘层41制作出位于n型电极52底部的若干个n型绝缘岛43，任意相邻两个n型绝缘岛43之间相互间隔设置，从而实现n型电极52与n绝缘层搭配形成的odr反射结构。
36.需要重点说明的是，在本实施例当中，n型焊盘51的直径小于n型绝缘层41的直径，这样能够避免n型焊盘51与位于n型绝缘层41底部的透明导电层30相互接触。
37.并且，在本实施例当中，n型绝缘层41并非采用传统绝缘层的sio2等非晶材料制成，而是采用高强度高硬度的晶体材料制成，该晶体材料为al2o3材料，如此能够有效保证n型绝缘层41的结构强度。其中，该用于制作n型绝缘层41的al2o3晶体材料采用ald设备沉积制成，该n型绝缘层41的厚度为5000
å
，其厚度相对较大，能够进一步提升n型绝缘层41的结构强度，能够有效避免led芯片在使用过程中n型绝缘层41出现开裂、破损等情况。
38.以上对本实施例当中n型电极结构的结构进行了说明，以下将对本实施例当中的p型电极结构进行详细说明。
39.在本实施例当中，p型电极结构包括n型电极52与n型焊盘51，p型电极72与p型焊盘71依次层叠于p型半导体层23上的p型绝缘层42表面，p型焊盘71的直径小于p型绝缘层42的直径。
40.其中，p型焊盘71的直径小于透明导电层30之上p型绝缘层42的直径，p型焊盘71的底部从下往上依次为p型半导体、透明导电层30与p型绝缘层42，p型焊盘71的底部与p型绝缘层42的上表面接触，而p型绝缘层42的底部与透明导电层30的上表面接触。
41.具体而言，在本实施例当中，p型焊盘71的直径较小，p型绝缘层42的直径较大，p型焊盘71层叠于p型绝缘层42之上，且p型焊盘71的中心与p型绝缘层42的中心重叠，则p型焊盘71朝向p型绝缘层42的正向投影完全处于p型绝缘层42的表面。
42.综上，本实施例当中所示的n型焊盘51结构的设计，能够使得n型焊盘51底部的发光区不被刻蚀掉，而被充分利用进行发光，提升了发光效率，从而提升了发光亮度；同时对p型电极结构进行设计及优化，使得p型焊盘71底部的透明导电层30不被刻蚀掉，而是整面覆盖p型焊盘71底部的p型半导体表面，使得电流可以充分流到p型焊盘71底部的p型半导体层23，从而提高led芯片的发光亮度。
43.本实施例当中所示的提升发光亮度的led芯片，采用如下制备方法进行制备，该制备方法包括步骤s1-s6：步骤s1，提供一外延片。
44.其中，所述外延片包括衬底10以及层叠于所述衬底10上的外延层，所述外延层包括n型半导体层21、多量子阱层22与p型半导体层23。
45.步骤s2，对所述外延层进行刻蚀，以暴露出n型电极所处位置的n型半导体层。
46.具体而言，对外延层进行刻蚀，是为了去除部分的p型半导体层23、多量子阱层22与n型半导体层21，从而暴露出n型电极52所处位置的n型半导体层21。
47.步骤s3，在所述p型半导体层之上制作透明导电层；其中，用于制作透明导电层30的材料为ito材料，即氧化铟锡，其厚度为500
å
。
48.步骤s4，在外延片的表面沉积绝缘层材料，通过光刻与刻蚀，形成p型绝缘层、n型绝缘层与n型绝缘岛。
49.在本实施例当中，通过在外延片的表面沉积用于制作绝缘层的绝缘层材料，并通过对绝缘层进行光刻以刻蚀，形成位于透明导电层30之上的p型绝缘层42、n型绝缘层41及n型绝缘岛43。
50.步骤s5，在所述p型绝缘层与所述n型绝缘层上分别制作p型电极结构与n型电极结构；其中，所述p型电极结构包括p型电极72与p型焊盘71，所述n型电极结构包括n型电极52与n型焊盘51；其中，n型电极52与n型焊盘51依次层叠于n型半导体层21上的n型绝缘层41表面，n型绝缘层41的中心与n型焊盘51的中心重叠，且n型绝缘层41的直径大于n型焊盘51的直径；p型电极72与p型焊盘71依次层叠于p型半导体层23上的p型绝缘层42表面，p型焊盘71的直径大于或小于p型绝缘层42的直径。
51.采用本实施例当中所示制备方法制得的led芯片，其有益效果包括：通过本实施例当中所示的n型焊盘51结构的设计，能够使得n型焊盘51底部的发光区即多量子阱层22不被刻蚀掉，而被充分利用进行发光，提升了发光效率，从而提升了发光亮度；同时对p型电极结构进行设计及优化，使得p型焊盘71底部的透明导电层30不被刻蚀掉，而是整面覆盖p型焊盘71底部的p型半导体表面，使得电流可以充分流到p型焊盘71底部的p型半导体层23，从而提高led芯片的发光亮度。
52.实施例二请参阅图4，本发明的第二实施例同样提供了一种提升发光亮度的led芯片，本实施例当中所示的led芯片的结构与第一实施例当中所示的led芯片的结构基本相似，不同之
处在于：在本实施例当中，所述p型绝缘层42的中心设有p型绝缘层通孔420，所述p型焊盘71通过所述p型绝缘层通孔420与所述透明导电层30接触。
53.具体而言，p型绝缘层42的中心形成有p型绝缘层通孔420，p型焊盘71在制作时其底部通过p型绝缘层通孔420与p型绝缘层42底部的透明导电层30接触，从而能够使得电流可以通过p型焊盘71中心从p型绝缘层通孔420导通到其底下的透明导电层30。
54.其中，p型绝缘层通孔420的直径为15μm。
55.本实施例当中所示的提升发光亮度的led芯片的制备方法，还包括：在p型绝缘层42的中心进行光刻与刻蚀，使p型绝缘层42贯通，得到p型绝缘层通孔420。
56.在制作p型焊盘71时，使用于制作p型焊盘71的材料沉积于所述p型绝缘层通孔420内以及p型绝缘层42的表面，从而形成p型焊盘71。
57.相较于第一实施例当中所示的led芯片，本实施例当中所示的提升发光亮度的led芯片，电流能够通过p型绝缘层42中心的p型绝缘层通孔420流入到p型绝缘层42底部的透明导电层30，从而进一步提升发光亮度。
58.实施例三请参阅图5，本发明的第三实施例同样提供了一种提升发光亮度的led芯片，本实施例当中所示的led芯片的结构与第二实施例当中所示的led芯片的结构基本相似，不同之处在于：在本实施例当中，所述p型绝缘层42与所述透明导电层30之间设有电流阻挡层80，并位于所述p型绝缘层通孔420的底部，所述电流阻挡层80的直径大于所述p型绝缘层通孔420的直径，且所述电流阻挡层80与所述p型绝缘层通孔420的直径差小于12μm。
59.具体而言，p型绝缘层42下方的透明导电层30底部设有电流阻挡层80，电流阻挡层80的直径大于p型绝缘层通孔420的直径，且直径大出来的范围在12um以内。
60.示例而言，当p型绝缘层通孔420的直径为15μm时，电流阻挡层80的直径最大不超过27μm，例如电流阻挡层80的直径为25μm。
61.实施例四请参阅图6与图8，本发明的第四实施例同样提供了一种提升发光亮度的led芯片，本实施例当中所示的led芯片的结构与第一实施例当中所示的led芯片的结构基本相似，不同之处在于：在本实施例当中，所述p型焊盘71的底部环绕所述p型绝缘层42的周向与所述透明导电层30接触。
62.具体而言，p型焊盘71的底部环绕p型绝缘层42的周向设置，将p型绝缘层42包裹，且p型焊盘71的底面与透明导电层30相互接触，通过此接触部分，实现电流向芯片边缘的传导。
63.实施例五请参阅图7，本发明的第五实施例同样提供了一种提升发光亮度的led芯片，本实施例当中所示的led芯片的结构与第四实施例当中所示的led芯片的结构基本相似，不同之处在于：
在本实施例当中，所述p型绝缘层42与所述透明导电层30之间设有环形的电流阻挡层80，所述电流阻挡层80位于所述p型焊盘71环绕所述p型绝缘层42的底部，所述电流阻挡层80的内圈超过所述p型绝缘层42的边缘，且直径差小于3μm，所述电流阻挡层80的外圈超过所述p型焊盘71的边缘，且直径差小于6μm。
64.具体而言，p型焊盘71的底部环绕p型绝缘层42的轴向设置，将p型绝缘层42包裹，且p型焊盘71的底面与透明导电层30相互接触，通过此接触部分，实现电流向芯片边缘的传导；并且，透明导电层30的底部设有电流阻挡层80。
65.其中，该电流阻挡层80的的内圈小于p型绝缘层42的外圈，超过p型绝缘层42的边缘，两者的直径差小于3μm；而电流阻挡层80的外圈超过p型焊盘71的外圈，两者的直径差小于6μm。
66.对比例一本发明的第一对比例提供了一种led芯片，第一对比例当中所示的led芯片与第一实施例当中所示的led对比例相比，其结构区别在于：在本对比例当中，n型电极结构，即n型电极52与n型焊盘51采用第一实施例当中n型电极结构的设计，而p型电极72焊盘，即n型电极52与n型焊盘51采用传统的设计。
67.表1为本发明所示led芯片在不同实施例当中的参数对照表。
68.表1请结合表1、第一对比例与第一实施例可知，第一对比例采用了与第一实施例相同的n型电极结构，而未采用第一实施例当中相同的p型电极结构，相较于常规led结构，其芯片亮度有一定提升，但相较于第一实施例当中同时采用改进了的n型电极结构与p型电极结构，亮度增幅较小。
69.请结合表1，以及第一实施例至第五实施例，由于同时采用了本发明当中所示的n型电极结构与p型电极结构，相较于常规led结构或者第一对比例，均有一定的亮度增幅，尤其是第四实施例当中所示的led芯片结构，其芯片亮度达到189.8mw这一极值，相较于常规结构，其亮度增幅达到1.3%，亮度增幅十分明显。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形与改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种提升发光亮度的led芯片，所述led芯片包括衬底与外延层，所述外延层包括依次层叠于所述衬底上的n型半导体层、多量子阱层与p型半导体层，其特征在于，所述led芯片还包括n电极结构与p电极结构；所述n电极结构包括n型电极与n型焊盘，所述n型电极与所述n型焊盘依次层叠于所述n型半导体层上的n型绝缘层表面，所述n型绝缘层的中心与所述n型焊盘的中心重叠，且所述n型绝缘层的直径大于所述n型焊盘的直径；所述p电极结构包括p型电极与p型焊盘，所述p型电极与所述p型焊盘依次层叠于所述p型半导体层上的p型绝缘层表面，所述p型焊盘的直径大于或小于所述p型绝缘层的直径。2.根据权利要求1所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述n型电极底部的外延层经刻蚀暴露出所述n型半导体层，所述n型焊盘与所述n型电极的连接处形成外延台阶，所述n型绝缘层包裹所述外延台阶。3.根据权利要求2所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述n型绝缘层于所述n型绝缘层与所述n型半导体层之间形成有若干个n型绝缘岛，相邻两个n型绝缘岛之间间隔设置以暴露出所述n型半导体层，以使所述n型绝缘层与所述n型电极形成odr反射结构。4.根据权利要求1所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述n型绝缘层由晶体材料制成，所述n型绝缘层的厚度为1200
å‑
10000
å
。5.根据权利要求1所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述p型绝缘层的底部依次为所述p型半导体层、透明导电层与p型绝缘层，所述p型焊盘的直径小于所述p型绝缘层的直径，且所述p型焊盘的底部与所述p型绝缘层的上表面直接接触。6.根据权利要求5所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述p型绝缘层的中心设有p型绝缘层通孔，所述p型焊盘通过所述p型绝缘层通孔与所述透明导电层接触。7.根据权利要求6所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述p型绝缘层与所述透明导电层之间设有电流阻挡层，并位于所述p型绝缘层通孔的底部，所述电流阻挡层的直径大于所述p型绝缘层通孔的直径，且所述电流阻挡层与所述p型绝缘层通孔的直径差小于12μm。8.根据权利要求1所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述p型焊盘的底部环绕所述p型绝缘层的周向与所述透明导电层接触。9.根据权利要求8所述的提升发光亮度的led芯片，其特征在于，所述p型绝缘层与所述透明导电层之间设有环形的电流阻挡层，所述电流阻挡层位于所述p型焊盘环绕所述p型绝缘层的底部，所述电流阻挡层的内圈超过所述p型绝缘层的边缘，且直径差小于3μm，所述电流阻挡层的外圈超过所述p型焊盘的边缘，且直径差小于6μm。10.一种提升发光亮度的led芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1-9任一项所述的led芯片，所述制备方法包括：提供一外延片；其中，所述外延片包括衬底以及层叠于所述衬底上的外延层，所述外延层包括n型半导体层、多量子阱层与p型半导体层；对所述外延层进行刻蚀，以暴露出n型电极所处位置的n型半导体层；在所述p型半导体层之上制作透明导电层；在外延片的表面沉积绝缘层材料，通过光刻与刻蚀，形成p型绝缘层、n型绝缘层与n型绝缘岛；
在所述p型绝缘层与所述n型绝缘层上分别制作p型电极结构与n型电极结构；其中，所述p型电极结构包括p型电极与p型焊盘，所述n型电极结构包括n型电极与n型焊盘；其中，所述n型电极与所述n型焊盘依次层叠于所述n型半导体层上的n型绝缘层表面，所述n型绝缘层的中心与所述n型焊盘的中心重叠，且所述n型绝缘层的直径大于所述n型焊盘的直径；所述p型电极与所述p型焊盘依次层叠于所述p型半导体层上的p型绝缘层表面，所述p型焊盘的直径大于或小于所述p型绝缘层的直径。

技术总结
本发明公开了一种提升发光亮度的LED芯片及其制备方法，涉及半导体器件技术领域，该LED芯片包括衬底与外延层，外延层包括N型半导体层、多量子阱层与P型半导体层，LED芯片还包括N电极结构与P电极结构；N电极结构包括N型电极与N型焊盘，N型电极与N型焊盘依次层叠于N型半导体层上的N型绝缘层表面，N型绝缘层的中心与N型焊盘的中心重叠，且N型绝缘层的直径大于N型焊盘的直径；P电极结构包括P型电极与P型焊盘，P型电极与P型焊盘依次层叠于P型半导体层上的P型绝缘层表面，P型焊盘的直径大于或小于P型绝缘层的直径。本发明解决了现有技术中因电极结构限制使得发光区发光不充分，导致了LED芯片发光亮度低的技术问题。LED芯片发光亮度低的技术问题。LED芯片发光亮度低的技术问题。


技术研发人员：张星星 周志兵 林潇雄 胡加辉 金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/19