[0001] 本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种LED芯片及其制备方法。

[0002] LED(Light Emitting Diode，发光二极管）是一种能将电能转化为光能的半导体发光器件。随着LED芯片制造技术的发展与进步，逐渐成为继白炽灯和荧光灯之后的新型主流照明光源，具有体积小、反应快、寿命长、环保节能等优点，被广泛应用于照明、显示屏等领域。

[0003] 目前市场上的照明灯具，用的主流芯片还是正装LED芯片，通过打线方式实现电源连接。其结构由外延层和芯片层组成，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、电极与钝化层。

[0004] 现有技术中，在电极位置，需要对钝化层进行开孔，在开孔位置，底部需要设置电流阻挡层，否则电流会直接从电极垂直流向外延层而达不到横向均匀性传导作用，而非钝化层开孔位置，本身已有钝化层起到阻挡作用，其底部的电流阻挡层的存在没有意义，但这部分电流阻挡层存在遮光，影响LED芯片的发光亮度。

[0018] 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。

[0019] 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。

[0020] 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。

[0021] 本发明的第一方面在于提供一种LED芯片，所述LED芯片包括衬底、外延层与芯片层，所述外延层包括依次层叠于所述衬底之上的N型半导体层、发光层与P型半导体层，所述芯片层包括电流阻挡层、透明导电层、钝化层与电极层，所述电极层包括N型电极与P型电极；其中，所述电流阻挡层设于所述P型半导体层之上，所述电流阻挡层为非连续性结构，包括多个间隔设置的电流阻挡块，所述透明导电层设于所述电流阻挡层之上并在相邻所述电流阻挡块之间与所述P型半导体层接触，设于所述透明导电层之上的所述钝化层贯穿设有与所述电流阻挡块相对的钝化层通孔，设于所述钝化层之上的P型电极至少部分通过所述钝化层通孔与所述透明导电层接触。

[0022] 进一步地，所述钝化层通孔与所述电流阻挡块的中心重叠。

[0023] 进一步地，所述P型电极的宽度为2μm‑6μm；所述钝化层通孔的形状为矩形通孔，所述钝化层通孔的长度为6μm‑12μm，所述钝化层通孔的宽度为通孔边缘距所述P型电极边缘2μm‑4µm。

[0024] 进一步地，任意相邻两个所述钝化层通孔之间的间距为6μm‑18μm，所述钝化层通孔与所述钝化层的面积比为1：4‑2：3。

[0025] 进一步地，所述电流阻挡块的宽度为边缘间距所述P型电极边缘3μm‑8μm，所述电流阻挡块的长度为边缘间距所述钝化层通孔边缘2μm‑7μm。

[0026] 进一步地，相邻所述钝化层通孔之间，所述钝化层的至少部分朝向所述透明导电层一侧凹陷，并与相邻所述电流阻挡块之间的间隙相对。

[0027] 进一步地，所述P型电极远离所述钝化层的一侧表面，设有与所述钝化层通孔中心重叠的第一电极孔，以及与所述钝化层的凹陷部中心重叠的第二电极孔，所述第一电极孔与所述第二电极孔交替分布。

[0028] 本发明的第二方面在于提供一种LED芯片的制备方法，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：提供一衬底，在所述衬底上制作外延层；其中，所述外延层包括N型半导体层、发光层与P型半导体层；
对所述外延层进行刻蚀，以暴露出所述N型半导体层；
在所述P型半导体层之上制作电流阻挡层，对所述电流阻挡层进行刻蚀，形成多个间隔的电流阻挡块；
在所述电流阻挡层之上制作透明导电层，使所述透明导电层在相邻两个所述电流阻挡块之间与所述P型半导体层接触；
在所述透明导电层之上制作钝化层，在所述钝化层中与所述电流阻挡块的对应区域进行开孔，得到钝化层通孔；
在所述钝化层上制作电极层，所述电极层包括P型电极，所述P型电极的至少部分通过所述钝化层通孔与所述透明导电层接触。

[0029] 进一步地，在所述钝化层中与所述电流阻挡块的对应区域进行开孔，得到钝化层通孔的步骤，具体包括：在所述钝化层中与每个电流阻挡块的中心重叠区域进行开孔，得到多个钝化层通孔。

[0030] 进一步地，所述电流阻挡层采用SiO2材料沉积得到。

[0031] 与现有技术相比，采用本发明所示的LED芯片及其制备方法，有益效果在于：在P型电极的设置区域，通过在P型半导体层上设置非连续性的电流阻挡层，包括多个间隔设置的电流阻挡块，则去除了电流阻挡块之间的材料覆盖，减少了电流阻挡层的遮光面积，且间隔设置的电流阻挡块同样能够对电极传输的电流进行阻挡与导向，则电流阻挡层采用如此非连续性的电流阻挡块结构既不影响电流阻挡功能的正常使用，又能极大程度地减少电流阻挡层的遮光面积，从而增加光线的出射，提升LED芯片的发光亮度。

[0032] 实施例一请参阅图1－图3，本发明的第一实施例提供了一种LED芯片，本实施例当中所示的LED芯片，包括：衬底10、外延层20与芯片层；所述外延层20包括依次层叠于所述衬底10之上的N型半导体层21、发光层22与P型半导体层23，所述芯片层包括电流阻挡层31、透明导电层
32、钝化层33与电极层，所述电极层包括N型电极34与P型电极35。

[0033] 其中，所述电流阻挡层31设于所述P型半导体层23之上，所述电流阻挡层31为非连续性结构，包括多个间隔设置的电流阻挡块310，所述透明导电层32设于所述电流阻挡层31之上并在相邻所述电流阻挡块310之间与所述P型半导体层23接触，设于所述透明导电层32之上的所述钝化层33贯穿设有与所述电流阻挡块310相对的钝化层通孔330，设于所述钝化层33之上的P型电极35至少部分通过所述钝化层通孔330与所述透明导电层32接触。

[0034] 在本实施例当中，衬底10例如为蓝宝石衬底10，即三氧化二铝衬底10，或者Si衬底10、碳化硅衬底10等。其中，衬底10优选为蓝宝石衬底10，这是因为蓝宝石衬底10技术成熟，可靠性高。

[0035] 在本实施例当中，电流阻挡层31设于P型半导体层23上，为了减少电流阻挡层31的遮光面积，电流阻挡层31位于P型电极35下的区域为非连续性结构，具体是包括多个间隔设置的电流阻挡块310。

[0036] 也就是说，在P型半导体层23上沉积360nm厚的阻挡层材料而形成电流阻挡层31之后，还需要去除电流阻挡层31的至少部分材料，从而得到多个相互独立的电流阻挡块310，这些电流阻挡块310之间存在的间隙能够保证光线穿过。

[0037] 并且需要说明的是，每个电流阻挡块310的面积相等，电流阻挡块310的形状例如为矩形、圆形等常规形状。本实施例当中优选为矩形，这是因为对于电流阻挡层31的材料进行去除更为简单，且能够保证电流阻挡块310作为电流阻挡层31的电流阻挡作用。

[0038] 在本实施例当中，在电流阻挡层31之上，即在每个电流阻挡块310之上，还设有透明导电层32，该透明导电层32的厚度为60nm，即呈现透明状态，又能够用于电流扩展，从而避免电流垂直流向外延层20而达不到横向均匀传导作用。

[0039] 具体而言，透明导电层32设于电流阻挡层31之上，且将每个电流阻挡块310进行覆盖，并且透明导电层32在相邻电流阻挡块310之间与P型半导体层23接触，从而使P型电极35与P型半导体层23连通。

[0040] 在本实施例当中，在透明导电层32之上设有钝化层33，该钝化层33采用SiO2材料制成，厚度为230nm，且在钝化层33中与电流阻挡块310对应的位置贯穿设置有钝化层通孔330，该钝化层通孔330的存在，能够使得设于钝化层33表面的P型电极35通过钝化层通孔
330与透明导电层32接触而实现电性连接，则P型电极35传输的电流将通过透明导电层32扩展至P型半导体层23，从而激发P型半导体层23输出空穴。

[0041] 也就是说，在本实施例当中，在P型电极35的设置区域，通过在P型半导体层23上设置非连续性的电流阻挡层31，包括多个间隔设置的电流阻挡块310，则去除了电流阻挡块310之间的材料覆盖，减少了电流阻挡层31的遮光面积，且间隔设置的电流阻挡块310同样能够对电极传输的电流进行阻挡与导向，则电流阻挡层31采用如此非连续性的电流阻挡块
310结构既不影响电流阻挡功能的正常使用，又能极大程度地减少电流阻挡层31的遮光面积，从而增加光线的出射，提升LED芯片的发光亮度。

[0042] 进一步需要说明的是，在本实施例当中，P型电极35的宽度为3μm，电流阻挡块310为矩形块状，其长度与宽度均为11μm，即长度间距钝化层通孔330边缘2μm，宽度间距P型电极35边缘为4μm。

[0043] 另外，钝化层通孔330的长度与宽度均为7μm，相邻钝化层通孔330之间的间距为14μm。容易理解的是，在P型电极35的设置区域，钝化层通孔330与钝化层33的面积比为1:2，当然，在钝化层33的边缘并不一定会开设钝化层通孔330，则钝化层通孔330与钝化层33的面积比并不能达到1:2。

[0044] 请参阅图4，所示为本发明第一实施例当中所示LED芯片制备方法的流程示意图，本实施例当中所示制备方法，包括：步骤S1，提供一衬底，在所述衬底上制作外延层。

[0045] 其中，衬底为蓝宝石衬底，然后在蓝宝石衬底上垒晶得到外延层，外延层包括N型半导体层、发光层与P型半导体层。

[0046] 步骤S2，对所述外延层进行刻蚀，以暴露出所述N型半导体层。

[0047] 其中，对外延层进行刻蚀是通过光刻与干法刻蚀技术，对P型半导体层与发光层进行刻蚀，以暴露出N型半导体层。

[0048] 步骤S3，在所述P型半导体层之上制作电流阻挡层，对所述电流阻挡层进行刻蚀，形成多个间隔的电流阻挡块。

[0049] 具体而言，通过PECVD沉积SiO2材料，厚度为360nm，然后进行光刻和湿法刻蚀，制作出电流阻挡层，其中，P型电极下的电流阻挡层呈现块状，得到多个非连续性且间隔设置的电流阻挡块，该电流阻挡块的宽度为11µm，也就是间距电极边缘为4µm；长度为11µm，也就是间距钝化孔边缘2µm。

[0050] 步骤S4，在所述电流阻挡层之上制作透明导电层，使所述透明导电层在相邻两个所述电流阻挡块之间与所述P型半导体层接触；具体而言，在上述结构沉积ITO材料，厚度为60nm，通过光刻和湿法刻蚀，制备出透明导电层，该透明导电层在P型半导体层之上将电流阻挡层覆盖。

[0051] 步骤S5，在所述透明导电层之上制作钝化层，在所述钝化层中与所述电流阻挡块的对应区域进行开孔，得到钝化层通孔。

[0052] 具体而言，在上述结构上沉积通过PECVD沉淀SiO2材料，厚度为230nm，然后进行光刻和湿法刻蚀，得到钝化层通孔，钝化层通孔的长度与宽度均为7µm，且相邻钝化层通孔之间的间距为14µm。

[0053] 步骤S6，在所述钝化层上制作电极层，所述电极层包括P型电极，所述P型电极的至少部分通过所述钝化层通孔与所述透明导电层接触。

[0054] 其中，P型电极的宽度为3μm。

[0055] 本实施例当中所示的制备方法，在制作电流阻挡层时，在P型电极的设置区域，通过对电流阻挡层进行光刻与湿法刻蚀，去除电流阻挡层的至少部分材料，则能够减少电流阻挡层的遮光面积，增加了光线的出射，从而能够提升LED芯片的发光亮度。

[0056] 实施例二本发明的第二实施例同样提供了一种LED芯片，本实施例当中所示的LED芯片与第一实施例当中所示的LED芯片结构基本相似，不同之处在于：
在本实施例当中，在相邻钝化层通孔330之间，钝化层33的至少部分朝向透明导电层32一侧凹陷以形成凹陷部331，并且该凹陷部331与相邻电流阻挡块310之间的间隔相对。

[0057] 具体而言，在相邻电流阻挡块310之间，钝化层33并非平面结构，而是凹陷结构，与之对应的，透明导电层32在P型半导体层23上将电流阻挡块310覆盖，同样是采用了凹陷结构，钝化层33与透明导电层32相互契合。

[0058] 在本实施例当中，通过将相邻电流阻挡块310之间的钝化层33设置成凹陷结构，以及对应将电流阻挡块310之间的透明导电层32设置成凹陷结构，由于钝化层33为绝缘材料，则能够提升P型电极35所输送电流在透明导电层32内传输的横向扩展范围，以及电流传输的均匀性。

[0059] 另外，P型电极35所输送的电流经过多点传输进入透明导电层32后再经过扩展，能够有效保证电流传输的均匀性。

[0060] 实施例三本发明的第三实施例提供了一种LED芯片，本实施例当中所示的LED芯片与第二实施例当中所示的LED芯片结构基本相似，不同之处在于：
在本实施例当中，P型电极35远离钝化层33的一侧表面，设有与钝化层通孔330中心重叠的第一电极孔351，以及与钝化层33的凹陷部331中心重叠的第二电极孔352，第一电极孔351与第二电极孔352交替分布。

[0061] 具体而言，P型电极35上交替分布有第一电极孔351与第二电极孔352，第一电极孔351与钝化层通孔330的中心重叠，而第二电极孔352与钝化层33的凹陷部331中心重叠，上述第一电极孔351与第二电极孔352的设置，改变了P型电极35的表面形状，P型电极35中任意横截面的电极宽度基本相同，则能够有效提升电流在P型电极35内传输的均匀性。

[0062] 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。

[0063] 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。