CN105552191B - 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 - Google Patents
能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105552191B CN105552191B CN201610071720.6A CN201610071720A CN105552191B CN 105552191 B CN105552191 B CN 105552191B CN 201610071720 A CN201610071720 A CN 201610071720A CN 105552191 B CN105552191 B CN 105552191B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layers
- electrode structure
- electrode
- led chip
- tin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 241000826860 Trapezium Species 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/405—Reflective materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的LED芯片电极结构,涉及LED芯片的生产技术领域。本发明包括在GaN层的表层向上依次包覆式设置由Cr层、第一Al层、至少一对TiN/Pt层、Au层、第二Al层和TiN外层组成的梯形结构电极扩展条。本发明的电极结构可以增加电流的横向扩散,并且达到光的多面反射的效果。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片的生产技术领域。
背景技术
常规的GaN-LED电极结构有Cr/Pt/Au和Cr/Al/Ti/Pt/Ti/Pt/Au两种结构,第一种结构采用的金属对光的反射率都不是很高,且还有一定的吸光,由此LED的取光效果不是很好。第二种结构采用Al的单面反射(电极的底部对光有一定的反射效果),但是其上面以及侧面对光的反射效果不好。另外,这两种电极结构都采用纯金属堆积结构,其纵向(垂直于电极结构方向)的导电效果较好,不利于电流的横向扩散(平行于电极方向)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED电极结构。
本发明目的在于设计一种电极结构,以增加电流的横向扩散,并且达到光的多面反射效果。
本发明包括在GaN层的表层向上依次包覆式设置由Cr层、第一Al层、至少一对TiN/Pt层、Au层、第二Al层和TiN外层组成的梯形结构电极扩展条。
本发明的有益效果是:
1、由于电流的垂直走向受到电阻率较低的TiN层的阻挡,会促进电流在金属层的横向扩散。两层TiN/Pt结构的电流阻挡已能达到一定的电流扩散促进作用。如果电极扩展条较长或者需要更大的电流扩散效果,能够增加TiN/Pt的对数。此种电极结构设计能够促进电流在电极以及电极扩展条上的扩散。
2、从有源层点发出的光,入射到电极或者电极扩展条底部,能被双反射电极中的第一Al层反射,最终成为出射光。从有源层点发出的侧向光,入射到电极或者电极扩展条侧面,能被双反射电极中的第二Al层反射,最终成为出射光。此双反射的电极结构能够增加LED的出光效率。
因此,本发明的电极结构可以增加电流的横向扩散,并且达到光的多面反射的效果。
另外,本发明Cr层设计很薄,为10~50埃,其作用是增加电极黏附性,使金属电极与GaN形成欧姆接触。
第一Al层厚度为1000~5000埃,其紧挨Cr层设计,能将传输到P、N电极底部的光反射回芯片内部,被反射回的光最终又从芯片内部反射出来,从而提高取光效率。
紧接着是两对TiN/Pt层,各TiN/Pt层中TiN的厚度为500~2000埃,Pt的厚度为500~2000埃,采用电流阻挡层/导电层交替设计,其中TiN的导电率会比Pt等其他金属低一到两个数量级,其目的一是减缓电流的垂直注入,增加电流的横向扩散,使电流较容易从电极扩散至电极扩展条尾部,增加电流分布的均匀性,提高电流注入效率,最终提高外量子效率。其目的二在于阻挡第一Al层向上扩散,TiN和Pt都是较好的原子扩散阻挡层。
Au层为电极的主体,具有较高的厚度:5000~20000埃,其目的一是为了配合封装打线,其目的二是为了增加电流的横向扩散。
在Au层上面的第二Al层,能将传输到P、N电极侧面(特别是N电极以及电极扩展条)的光直接反射出光,提高取光效率。
最上面层的TiN外层设计是为了防止第二Al层的扩散氧化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明电极结构应用于常规的平行电极结构的设计图。
图3为本发明电极结构应用于在MESA由N电极扩展条包裹的情况下的设计图。
图4为本发明的电流扩散原理图。
图5为本发明的出光原理图。
具体实施方式
如图1所示,本发明包括在GaN层的表层向上依次包覆式设置由Cr层1、第一Al层2、第一对TiN/Pt层3、第二对TiN/Pt层4、Au层5、第二Al层6和TiN外层7组成的梯形结构电极扩展条。
其中,Cr层的厚度为10~50埃。
第一Al层的厚度为1000~5000埃。
每对TiN/Pt层中,TiN的厚度为500~2000埃,Pt的厚度为500~2000埃。
Au层的厚度为5000~20000埃。
本发明电极结构应用于常规的平行电极结构设计如图2所示。
本发明电极结构应用于在MESA由N电极扩展条包裹的情况下的设计如图3所示。其双反射效果更佳,在芯片较大的情况下,电极手指将会更长,这种电极结构将会拥有更好的横向电流扩散效果。
如图4所示,由于电流的垂直走向受到电阻率较低的TiN层的阻挡,会促进电流在金属层的横向扩散。两层TiN/Pt结构的电流阻挡已能达到一定的电流扩散促进作用。如果电极扩展条较长或者需要更大的电流扩散效果,能够增加TiN/Pt的对数。此种电极结构设计能够促进电流在电极以及电极扩展条上的扩散。
如图5所示,从有源层点A发出的光,入射到电极或者电极扩展条底部,能被双反射电极中的第一AL层反射,最终成为出射光。从有源层点B发出的侧向光,入射到电极或者电极扩展条侧面,能被双反射电极中的第二Al层反射,最终成为出射光。此双反射的电极结构能够增加LED的出光效率。
Claims (6)
1.能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的LED芯片电极结构,其特征在于:包括在GaN层的表层向上依次包覆式设置由Cr层、第一Al层、至少一对TiN/Pt层、Au层、第二Al层和TiN外层组成的梯形结构电极扩展条。
2.根据权利要求1所述LED芯片电极结构,其特征在于:所述TiN/Pt层为两对。
3.根据权利要求1或2所述LED芯片电极结构,其特征在于:所述Cr层的厚度为10~50埃。
4.根据权利要求1或2所述LED芯片电极结构,其特征在于:所述第一Al层的厚度为1000~5000埃。
5.根据权利要求1或2所述LED芯片电极结构,其特征在于:所述每对TiN/Pt层中,TiN的厚度为500~2000埃,Pt的厚度为500~2000埃。
6.根据权利要求1或2所述LED芯片电极结构,其特征在于:所述Au层的厚度为5000~20000埃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610071720.6A CN105552191B (zh) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610071720.6A CN105552191B (zh) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105552191A CN105552191A (zh) | 2016-05-04 |
CN105552191B true CN105552191B (zh) | 2018-01-30 |
Family
ID=55831266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610071720.6A Active CN105552191B (zh) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105552191B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106684223B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-04-12 | 华灿光电(浙江)有限公司 | 一种发光二极管的芯片及其制作方法 |
CN108735868B (zh) * | 2017-04-25 | 2019-10-25 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaN基LED包覆式电极结构的制作方法 |
CN106972091A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-21 | 珠海市芯半导体科技有限公司 | 一种用于全角度发光器件的led芯片电极结构及其制备方法 |
CN109326700B (zh) * | 2017-07-31 | 2020-02-11 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaN基LED电极结构及其制作方法 |
CN108172669A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-06-15 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种铝电极led芯片及其制作方法 |
JP6892538B1 (ja) * | 2020-05-13 | 2021-06-23 | 日機装株式会社 | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 |
JP6839320B1 (ja) * | 2020-05-13 | 2021-03-03 | 日機装株式会社 | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 |
JP6890707B1 (ja) * | 2020-10-20 | 2021-06-18 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法 |
JP7217819B1 (ja) * | 2022-01-18 | 2023-02-03 | 日機装株式会社 | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205428991U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-08-03 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6740906B2 (en) * | 2001-07-23 | 2004-05-25 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for submount bonding |
JP2008192782A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電極及びそれを有するiii族窒化物系化合物半導体発光素子 |
-
2016
- 2016-02-02 CN CN201610071720.6A patent/CN105552191B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205428991U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-08-03 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105552191A (zh) | 2016-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105552191B (zh) | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 | |
US20190214374A1 (en) | Light emitting component with protective reflecting layer | |
US10115867B2 (en) | Optoelectronic semiconductor chip | |
US10553761B2 (en) | Light-emitting device and manufacturing method thereof | |
TWI459603B (zh) | 發光二極體晶片 | |
CN109478585A (zh) | 发射辐射的半导体芯片 | |
KR20110027640A (ko) | Led 칩 | |
WO2009020365A3 (en) | Light emitting diode with metal piles and multi-passivation layers and its manufacturing method | |
JP2015028984A (ja) | 半導体発光素子 | |
CN101510578B (zh) | 发光二极管装置 | |
CN205428991U (zh) | 能增进横向电流扩散并拥有双反射表面的led芯片电极结构 | |
CN104103733A (zh) | 一种倒装发光二极管芯片及其制造方法 | |
CN102820331B (zh) | 适用于铜制程的半导体装置 | |
US8884323B2 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
CN104576874B (zh) | 一种覆晶式发光二极管结构 | |
CN202384390U (zh) | 高电流取出效率led | |
CN202721130U (zh) | 台面型双向触发二极管 | |
CN207282517U (zh) | 一种稻草人形n电极及垂直结构led芯片 | |
CN103855198B (zh) | 一种逆导型igbt器件及其形成方法 | |
US9478711B2 (en) | Transparent conductive layer structure of light emitting diode | |
CN213988914U (zh) | 一种高亮度led芯片 | |
CN210576002U (zh) | 一种高结温led芯片 | |
CN205723611U (zh) | 金属键结的发光二极管 | |
CN202796929U (zh) | 一种贴片式引线框架 | |
CN205828373U (zh) | 一种功率器件内引线键合结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |