專利名稱：一種防漏電的led晶片及其制造方法
一種防漏電的LED晶片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED晶片，尤其是涉及一種防漏電的LED晶片及其制造方法。背景技術(shù)：
由于藍寶石基板與氮化鎵晶格不匹配的關(guān)系，在磊晶表面上有IO9微粒左右的晶體間隙，此間隙過大，很容易造成LED晶片漏電流，尤其是在大功率LED晶片上更為明顯。晶體間隙是在理想完整晶體中，原子按一定的次序嚴格地處在空間有規(guī)則的、周期性的格點上。但在實際的晶體中，由于晶體形成條件、原子的熱運動及其它條件的影響，原子的排列不可能那樣完整和規(guī)則，往往存在偏離了理想晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)域。這些與完整周期性點陣結(jié)構(gòu)的偏離就是晶體中的間隙，它破壞了晶體的對稱性，根據(jù)晶體間隙的大小差異，1摩爾物質(zhì)的量大概會有IO9個微粒存在晶體間隙(1摩爾物質(zhì)的量大概為6. 02X IO23個微粒)，上述晶體間隙通常也表述為晶體缺陷。晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點排列的某種不規(guī)則性或不完善性，稱為晶格間隙，也稱為晶體缺陷。表現(xiàn)為晶體結(jié)構(gòu)中局部范圍內(nèi)，質(zhì)點的排布偏離周期性重復的空間格子規(guī)律而出現(xiàn)錯亂的現(xiàn)象。根據(jù)錯亂排列的展布范圍，分為下列三種主要類型。1.點間隙，只涉及到大約一個原子大小范圍的晶格間隙。它包括晶格位置上缺失正常應有的質(zhì)點而造成的空位；由于額外的質(zhì)點充填晶格空隙而產(chǎn)生的填隙；由雜質(zhì)成分的質(zhì)點替代了晶格中固有成分質(zhì)點的位置而引起的替位。2.線間隙，是沿著晶格中某條線的周圍，在大約幾個原子間距的范圍內(nèi)出現(xiàn)的晶格間隙。3.面間隙，是沿著晶格內(nèi)或晶粒間的某個面兩側(cè)大約幾個原子間距范圍內(nèi)出現(xiàn)的晶格間隙。由于LED半導體表面存在晶體間隙，傳統(tǒng)生產(chǎn)出來的LED晶片存在易漏電、使用壽命短及良率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種防漏電的LED晶片，該LED晶片具有漏電率低， 使用壽命長及產(chǎn)品良率高的優(yōu)點。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種防漏電的LED晶片，包括半導體層，所述半導體層包括N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層以及在所述N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層內(nèi)形成的晶體間隙，其特征在于，在所述晶體間隙內(nèi)設置有絕緣物質(zhì)。優(yōu)選地，還包括襯底，所述N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層依次設置在所述襯底上。優(yōu)選地，所述絕緣物質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁或碳化物中的任何一種。本發(fā)明解決的另一技術(shù)問題是提供一種防漏電的LED晶片制造方法，該方法制造的LED晶片具有漏電率低，使用壽命長及產(chǎn)品良率高的優(yōu)點。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種防漏電的LED晶片制造方法，包括以下步驟，(a)在襯底上生長半導體層，所述半導體層包括依次在襯底上生長的 N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層；(b)在半導體層的表面形成一層絕緣層，所述絕緣層的絕緣物質(zhì)滲透到半導體層的晶體間隙內(nèi)；(c)采用黃光保護晶體間隙內(nèi)的絕緣物質(zhì)；(d) 去除半導體層表面的絕緣層，保留晶體間隙內(nèi)的絕緣物質(zhì)；(e)在半導體層的表面刻蝕后再做電極。優(yōu)選地，步驟(b)的絕緣層可以采用涂覆、蒸鍍、濺鍍或氣相沉積的方式將絕緣物質(zhì)形成在半導體層的表面上。優(yōu)選地，所述絕緣層的厚度為大于或等于lOOum。優(yōu)選地，步驟(d)是采用電感耦合等離子體將半導體層表面的絕緣層去除。優(yōu)選地，所述絕緣物質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁或碳化物中的任何一種。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是由于在半導體層的表面形成一層絕緣層， 絕緣層的絕緣物質(zhì)滲透到半導體層的晶體間隙內(nèi)，絕緣物質(zhì)可以將半導體內(nèi)的晶體間隙堵塞，有效防止漏電流的現(xiàn)象發(fā)生，同時，本發(fā)明也可以提高LED的使用壽命，產(chǎn)品良率也可以大大的提高。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1為LED晶片的平面示意圖。圖2為LED晶片表面形成絕緣層的平面示意圖。圖3為本發(fā)明LED晶片的平面示意圖。
具體實施方式參照附圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括襯底2、設置在襯底2上的半導體層4，所述半導體層4包括N型半導體層41、發(fā)光層42和P型半導體層43以及在所述N型半導體層41、發(fā)光層42和P型半導體層43內(nèi)形成的晶體間隙6，在所述晶體間隙6內(nèi)設置有絕緣物質(zhì)8'，上述襯底2可以采用氮化硅或藍寶石作為襯底，上述半導體層4可以采用氮化鎵或者氮化鎵銦半導體層，上述結(jié)構(gòu)可以應用在LED晶片的正面封裝上，LED晶片可以采用單電極、雙電極或者多電極；也可以應用在倒裝LED晶片的封裝上，并將LED晶片上的襯底2 剝離，再采用樹脂封裝。上述絕緣物質(zhì)8 ‘為二氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁或碳化物中的任何一種。參照附圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明防漏電的LED晶片制造方法主要通過以下步驟來實現(xiàn)，最先是在襯底2上生長半導體層4，所述半導體層4包括N型半導體層41、發(fā)光層42 和P型半導體層43 ；由于晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點排列的某種不規(guī)則性或不完善性，半導體層4內(nèi)或者表面形成晶體間隙6，在所述半導體層4的表面形成一層絕緣層8，所述絕緣層8的形成可以采用涂覆、蒸鍍、濺鍍或都氣相沉積的方式將絕緣物質(zhì)形成在半導體層4的表面上， 絕緣層8厚度為大于或等于lOOum，所述絕緣層8的絕緣物質(zhì)滲透到半導體層4的晶體間隙 6內(nèi)；絕緣層8及絕緣物質(zhì)8'干燥后，采用黃光保護晶體間隙6內(nèi)的絕緣物質(zhì)8'，該工藝主要包括第一步，將整個半導體層4的表面刻上負型光刻膠；第二步，利用高能量的電子顯微鏡及精細的、高能量的電子槍，將晶體間隙6上的光刻膠做曝光；第三步，進行顯影，將晶體間隙6外的多余絕緣層8的光刻膠洗去；第四步，再去除半導體層4表面的其余絕緣層 8。保留晶體間隙6內(nèi)的絕緣物質(zhì)8'，所述絕緣層8的絕緣物質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁或碳化物中的任何一種。上述去除半導體層4表面的多余絕緣層8可以采用電感耦合等離子體，即ICP工藝技術(shù)將多余絕緣層8去除；也可以采用化學藥品蝕刻方法去除多余絕緣層8，比如絕緣層8的絕緣物質(zhì)為二氧化硅，可以采用氟化氫來去除多余絕緣層8 ；最后在半導體層4的表面刻蝕后再做電極。上述襯底2可以采用氮化硅或藍寶石作為襯底，上述半導體層4可以采用氮化鎵或者氮化鎵銦半導體層。
權(quán)利要求
1.一種防漏電的LED晶片，包括半導體層，所述半導體層包括N型半導體層、發(fā)光層和 P型半導體層以及在所述N型半導體層、P型半導體層和發(fā)光層內(nèi)形成的晶體間隙，其特征在于在所述晶體間隙內(nèi)設置有絕緣物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防漏電的LED晶片，其特征在于還包括襯底，所述N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層依次設置在所述襯底上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述防漏電的LED晶片，其特征在于所述絕緣物質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁或碳化物中的任何一種。
4.一種防漏電的LED晶片制造方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在襯底上生長半導體層，所述半導體層包括依次在襯底上生長的N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層；(b)在半導體層的表面形成一層絕緣層，所述絕緣層的絕緣物質(zhì)滲透到半導體層的晶體間隙內(nèi)；(c)采用黃光保護晶體間隙內(nèi)的絕緣物質(zhì)；(d)去除半導體層表面的絕緣層，保留晶體間隙內(nèi)的絕緣物質(zhì)；(e)在半導體層的表面刻蝕后再做電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述防漏電的LED晶片制造方法，其特征在于，步驟(b)的絕緣層可以采用涂覆、蒸鍍、濺鍍或氣相沉積的方式將絕緣物質(zhì)形成在半導體層的表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述防漏電的LED晶片制造方法，其特征在于，所述絕緣層的厚度為大于或等于lOOum。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述防漏電的LED晶片制造方法，其特征在于，步驟(d)是采用電感耦合等離子體將半導體層表面的絕緣層去除。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7任一權(quán)利要求所述LED晶片制造方法，其特征在于，所述絕緣物質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁或碳化物中的任何一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防漏電的LED晶片及其制造方法，制造方法包括以下步驟，(a)在襯底上生長半導體層，半導體層包括依次在襯底上生長的N型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層；(b)在半導體層的表面形成一層絕緣層，所述絕緣層的絕緣物質(zhì)滲透到半導體層的晶體間隙內(nèi)；(c)采用黃光保護晶體間隙內(nèi)的絕緣物質(zhì)；(d)去除半導體層表面的絕緣層，保留晶體間隙內(nèi)的絕緣物質(zhì)；(e)在半導體層的表面刻蝕后再做電極。由于在半導體層的表面形成一層絕緣，絕緣層的絕緣物質(zhì)滲透到半導體層的晶體間隙內(nèi)，絕緣物質(zhì)可以將半導體內(nèi)的晶體間隙堵塞，有效防止漏電流的現(xiàn)象發(fā)生，同時，本發(fā)明也可以提高LED的使用壽命，產(chǎn)品良率也可以大大的提高。
文檔編號H01L27/15GK102163612SQ20111003007
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者樊邦揚 申請人:廣東銀雨芯片半導體有限公司