1.本发明涉及led技术领域，特别涉及一种发光二极管及其制备方法。
背景技术：2.发光二极管(light emitting diode，简称：led)是一种能发光的半导体电子元件，由于其体积小、亮度高、能耗低等特点，吸引了越来越多研究者的注意，其中，gan基的led具有高密度、能耗低、寿命长、响应时间短、无辐射等优点，广泛的应用于照明及显示等领域。
3.led的核心组件为p-n结，目前主流的制作方法是在蓝宝石衬底上生长n型和p型半导体外延层，将led芯片制作在外延层上面。倒装led芯片的核心结构为电流传导层和光反射层，通过对led芯片结构的设计，使电流通过传导通路发生复合发光，发出的光再通过光反射层的反射从蓝宝石面发出，这就一定要在芯片结构上设计电流传导通路。
4.其中，为了提升芯片的亮度，需要保证反射层的面积足够大，那么，电流传导通路的导通面积将会缩小，这样设置的话，会使得电流传导时，开孔处电流过于集中，从而导致开孔处电流密度大，整颗芯片电流分布不均匀，进而造成整颗芯片发光不均匀的现象，影响芯片亮度。
技术实现要素：5.基于此，本发明的目的是提供一种发光二极管、制备方法及led芯片，旨在解决现有技术中，当电流传导通路的开孔面积较小时，电流传导处电流分布不均匀，从而影响led发光亮度的问题。
6.根据本发明实施例当中的一种发光二极管，包括gan层和沉积在所述gan层上的透明绝缘膜层，所述透明绝缘膜层用于对电流进行阻挡，所述gan层包括平坦区以及在所述平坦区上开设的电流传导部，所述电流传导部包括远离所述透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，其中，在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积有所述透明绝缘膜层。
7.优选地，所述发光二极管还包括蓝宝石衬底、绝缘层和接触层，所述gan层沉积在所述蓝宝石衬底上，所述绝缘层部分沉积在所述透明绝缘膜层上，所述接触层沉积在所述电流传导部、所述透明绝缘膜层以及所述绝缘层上。
8.优选地，所述透明绝缘膜层的厚度为
9.优选地，所述电流传导部的形状为圆形、方形、条形或多边形等。
10.优选地，沉积在所述平坦区上的所述透明绝缘膜层的边界与所述平台的边界之间的距离为3μm～8μm。
11.优选地，沉积在所述平台上的所述透明绝缘膜层的边界与所述侧壁的边界之间的距离为3μm～8μm。
12.根据本发明实施例当中的一种发光二极管的制备方法，用于制备上述的发光二极
管，所述制备方法包括：
13.提供一蓝宝石衬底；
14.在所述蓝宝石衬底上沉积gan层；
15.在所述gan层的平坦区上开设电流传导部，并沉积初始透明绝缘膜层，所述电流传导部包括远离所述初始透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，将所述初始透明绝缘膜层进行刻蚀，得到只在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积的透明绝缘膜层。
16.优选地，所述在所述gan层上的平坦区上开设电流传导部的步骤包括：
17.在所述gan层的平坦区涂覆正性光刻胶，然后进行曝光和显影，得到电流传导部图形；
18.根据所述电流传导部图形，使用icp干法刻蚀技术，刻蚀出所述电流传导部，最后再去除光刻胶。
19.优选地，所述沉积初始透明绝缘膜层，所述电流传导部包括远离所述初始透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，将所述初始透明绝缘膜层进行刻蚀，得到只在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积的透明绝缘膜层的步骤具体包括：
20.整体沉积所述初始透明绝缘膜层后，涂覆负性光刻胶，进行曝光及显影，得到第一图形；
21.根据所述第一图形，并通过湿法刻蚀技术对远离所述电流传导部的所述平坦区上初始透明绝缘膜层进行腐蚀，并去除光刻胶，得到预处理层；
22.将所述预处理层涂覆正性光刻胶，进行曝光及显影，得到第二图形；
23.根据所述第二图形，并通过icp干法刻蚀技术对所述平台中间区域沉积的所述预处理层进行刻蚀，最后去除光刻胶。
24.根据本发明实施例当中的一种led芯片，包括上述的发光二极管。
25.与现有技术相比：通过在gan层的平坦区上开设电流传导部，电流传导部包括远离透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将平坦区和平台连接的侧壁，其中，只在平台的外圈、侧壁以及靠近侧壁的平坦区上沉积透明绝缘膜层，由于电流传导部的导通面积比较小，容易使得电流集中，而在电流传导部上设置透明绝缘膜层，原本容易聚集的电流被透明绝缘膜层阻隔，被阻隔的电流会向四周扩散，达到了扩散电流的目的，从而提升了led芯片的亮度，另外，由于电流被均匀扩散，有效改善了芯片在使用过程中热量堆积现象，从而可以达到延长芯片使用寿命的目的。
附图说明
26.图1为本发明实施例一当中的发光二极管的结构示意图；
27.图2为本发明实施例二当中的发光二极管的制备方法的流程图；
28.图3为本发明实施例三当中的倒装led芯片的结构示意图；
29.图4为本发明实施例四当中的正装led芯片的结构示意图。
30.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。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。
32.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。
33.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。
34.实施例一
35.请参阅图1，所示为本发明实施例一中的发光二极管，包括蓝宝石衬底1、沉积在蓝宝石衬底1上的gan层2以及沉积在gan层2上的透明绝缘膜层3，其中：
36.透明绝缘膜层3的材料为sio2、si3n4、ti3o5或其他氮氧化硅材料，用于对电流进行阻挡，透明绝缘膜层3的厚度为例如为例如为等，由于透明绝缘膜层3沉积在gan层2上时，会被刻蚀成需要的形状，所以在gan层2上的透明绝缘膜层3厚度不是均匀的，例如在一些实施例当中，透明绝缘膜层3被做成一个较为凸起的台阶，目的是为了在ag可能迁移的路径上形成阻挡，能够有效的阻止led芯片在工作过程中ag的迁移，从而提升led芯片的稳定性及可靠性。
37.需要说明的是，在gan层2包括平坦区21以及在平坦区21上开设的电流传导部20，该电流传导部20为一mesa台阶，其中，电流传导部20的形状为圆形、方形、条形或多边形等，根据设计的需要进行制作，具体的，电流传导部20为一中间低四周高的结构，可以理解的，这种结构存在向内凹陷的平台22以及将平坦区21和平台22连接的侧壁23，当在gan层2上沉积初始透明绝缘膜层(图未示)时，在电流传导部20的平台22、侧壁23以及gan层2的平坦区21皆被初始透明绝缘膜层覆盖，需要经过处理，得到只在平台22的外圈、侧壁23以及靠近侧壁23的平坦区21上沉积的透明绝缘膜层3，另外，沉积在平坦区21上的透明绝缘膜层3的边界与平台22的边界之间的距离为3μm～8μm，沉积在平台22上的透明绝缘膜层3的边界与侧壁23的边界之间的距离为3μm～8μm。
38.在本实施例当中，透明绝缘膜层3呈圆形环，具体的，该透明绝缘膜层3的截面可看作为一梯形，即上窄下宽，进一步的，绝缘层(图未示)部分沉积在透明绝缘膜层3的平台上，接触层(图未示)沉积于透明绝缘膜层3与电流传导部20形成的凹槽结构内，将电流传导部20中未沉积透明绝缘膜层3的平台22以及部分绝缘层覆盖。
39.综上，本发明通过在gan层2的平坦区21上开设电流传导部20，电流传导部20包括远离透明绝缘膜层3一端凹陷的平台22以及将平坦区21和平台22连接的侧壁23，其中，只在平台22的外圈、侧壁23以及靠近侧壁23的平坦区21上沉积透明绝缘膜层3，可以保证电流传导部20的导通面积足够小的同时，能够有效均匀扩散电流，从而提升了led芯片的亮度，另外，由于电流被均匀扩散，有效改善了芯片在使用过程中热量堆积现象，从而可以达到延长
芯片使用寿命的目的。
40.实施例二
41.请参阅图2，所示为本发明实施例二提出的一种发光二极管的制备方法，用于制备上述实施例一当中的发光二极管，所述方法具体包括步骤s201至步骤s203，其中：
42.步骤s201，提供一生长所需的蓝宝石衬底，并沉积gan层。
43.步骤s202，开设电流传导部。
44.其中，在gan层的平坦区上涂覆正性光刻胶，然后进行曝光和显影，得到电流传导部图形，该电流传导部的形状为圆形、方形、条形或多边形等，根据电流传导部图形，使用icp干法刻蚀技术，刻蚀出电流传导部，即mesa台阶，最后再去除光刻胶。
45.步骤s203，沉积透明绝缘膜层。
46.具体的，将刻蚀完成后，带有电流传导部的外延片整体沉积初始透明绝缘膜层，涂覆负性光刻胶，进行曝光及显影，得到第一图形，根据第一图形，并通过湿法刻蚀技术对远离电流传导部的平坦区上初始透明绝缘膜层进行腐蚀，并去除光刻胶，得到预处理层，可以理解的，预处理层的形状与电流传导部的形状相匹配，呈中间低四周高的凹槽结构，再将预处理层涂覆正性光刻胶，进行曝光及显影，得到第二图形，目的是为了将指定的电流传导部中平台的中间区域的预处理层去除。
47.进一步的，根据第二图形，并通过icp干法刻蚀技术对平台中间区域的预处理层进行刻蚀，最后去除光刻胶，得到只在电流传导部平台的外圈、侧壁以及靠近侧壁的gan层平坦区上沉积的透明绝缘膜层，透明绝缘膜层的形状由电流传导部的形状的决定，即为圆形环、方形环、条形环或多边形环等，该方法不但节省了透明绝缘膜层的材料，同时还减少了吸光面积，使得均匀电流密度带来的亮度提升远大于材料吸收的亮度，从而提升led芯片的亮度。
48.实施例三
49.本发明实施例三提供一种倒装led芯片，请参阅图3，包括上述实施例一当中的外延片，具体的，通过在蓝宝石衬底301上沉积gan层302，随后在gan层302的平坦区3021上涂覆正性光刻胶，然后进行曝光和显影，得到电流传导部图形，根据电流传导部图形，使用icp干法刻蚀技术，刻蚀出电流传导部310，即mesa台阶，再去除光刻胶，然后在开设有电流传导部310的外延片上整体沉积初始透明绝缘膜层(图未示)，并刻蚀得到只在电流传导部平台308的外圈、侧壁302以及靠近侧壁302的gan层302平坦区3021上沉积的透明绝缘膜层303。
50.再在此基础上，涂覆负性光刻胶，进行曝光及显影，制作出设计图形，然后采用电子束蒸镀法或磁控溅射沉积法沉积金属反射层304，并进行剥离，制作完金属反射层304后，需要制作金属导电层305对金属反射层304的金属进行保护，因为金属反射层304的金属一般选用反射率高的ag、al、au等材料，而ag和al在有电场作用下极易发生迁移，导致芯片失效，故需要制作保护层加以保护，因该保护层需要导电，在本实施例当中，选用金属材料。
51.具体的，对制作完金属反射层304的晶圆进行负性光刻胶的涂覆，然后曝光显影，制作出所需图形，再进行金属的蒸镀，最后采用剥离工艺对无用处的金属进行去除，完成金属导电层305的制作。
52.进一步的，在外延片上整体沉积绝缘层306，其中，绝缘层306的材料为sio2、sin
x
等，然后进行正性光刻胶涂覆、曝光及显影，制作出图形后进行湿法刻蚀或icp刻蚀技术，制
作出所需图形，再将光刻胶去除，随后在制作完绝缘层306的外延片上进行负性光刻胶涂覆、曝光及显影，然后利用电子束蒸镀法或磁控溅射沉积法制备金属电极307，最后进行剥离，得到倒装led芯片。
53.需要说明的是，电流传导部310的四周被透明绝缘膜层303包裹，电流传导部平台308的中间区域与金属电极307接触，具体的，绝缘层306、透明绝缘膜层303与电流传导部310形成一v字形，金属电极307覆盖在绝缘层306、透明绝缘膜层303以及电流传导部平台308上。
54.实施例四
55.本发明实施例四提供一种正装led芯片，请参阅图4，包括上述实施例一当中的外延片，具体的，通过在蓝宝石衬底401上沉积gan层402，随后在gan层402的平坦区4021上涂覆正性光刻胶，然后进行曝光和显影，得到电流传导部图形，根据电流传导部图形，使用icp干法刻蚀技术，刻蚀出电流传导部410，即mesa台阶，再去除光刻胶，然后在开设有电流传导部410的外延片上整体沉积透明导电层403，并刻蚀出所需图形，在此基础上，再沉积初始透明绝缘膜层(图未示)，并刻蚀得到只在电流传导部平台407的外圈、侧壁408、透明导电层403开口处以及靠近侧壁408的gan层平坦区4021上沉积的透明绝缘膜层404，随后在外延片上整体沉积绝缘层405，其中，绝缘层405的材料为sio2、sin
x
等，然后进行正性光刻胶涂覆、曝光及显影，制作出图形后进行湿法刻蚀或icp刻蚀技术，制作出所需图形，最后将光刻胶去除，随后在制作完绝缘层405的外延片上进行负性光刻胶涂覆、曝光及显影，然后利用电子束蒸镀法或磁控溅射沉积法制备金属电极406，最后进行剥离，得到正装led芯片。
56.需要说明的是，电流传导部410的四周以及透明导电层403的内圈被透明绝缘膜层404包裹，电流传导部平台407的中间区域与金属电极406接触，具体的，绝缘层405、透明绝缘膜层404与电流传导部410形成一v字形，金属电极406覆盖在绝缘层405、透明绝缘膜层404以及电流传导部平台407上。
57.本发明通过在led芯片电流传导处侧壁位置，即mesa台阶侧壁，制作透明绝缘膜层，有效的均匀了led芯片电流密度，产品亮度提升2％以上，另外，该方法分散了led芯片使用过程中的热量堆积，有效延长led芯片的使用寿命。
58.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，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和改进，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：1.一种发光二极管，其特征在于，包括gan层和沉积在所述gan层上的透明绝缘膜层，所述透明绝缘膜层用于对电流进行阻挡，所述gan层包括平坦区以及在所述平坦区上开设的电流传导部，所述电流传导部包括远离所述透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，其中，在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积有所述透明绝缘膜层。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括蓝宝石衬底、绝缘层和接触层，所述gan层沉积在所述蓝宝石衬底上，所述绝缘层部分沉积在所述透明绝缘膜层上，所述接触层沉积在所述电流传导部、所述透明绝缘膜层以及所述绝缘层上。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述透明绝缘膜层的厚度为4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述电流传导部的形状为圆形、方形、条形或多边形等。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，沉积在所述平坦区上的所述透明绝缘膜层的边界与所述平台的边界之间的距离为3μm～8μm。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，沉积在所述平台上的所述透明绝缘膜层的边界与所述侧壁的边界之间的距离为3μm～8μm。7.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-6任一项所述的发光二极管，所述制备方法包括：提供一蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上沉积gan层；在所述gan层的平坦区上开设电流传导部，并沉积初始透明绝缘膜层，所述电流传导部包括远离所述初始透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，将所述初始透明绝缘膜层进行刻蚀，得到只在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积的透明绝缘膜层。8.根据权利要求7所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述在所述gan层上的平坦区上开设电流传导部的步骤包括：在所述gan层的平坦区涂覆正性光刻胶，然后进行曝光和显影，得到电流传导部图形；根据所述电流传导部图形，使用icp干法刻蚀技术，刻蚀出所述电流传导部，最后再去除光刻胶。9.根据权利要求7所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述沉积初始透明绝缘膜层，所述电流传导部包括远离所述初始透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，将所述初始透明绝缘膜层进行刻蚀，得到只在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积的透明绝缘膜层的步骤具体包括：整体沉积所述初始透明绝缘膜层后，涂覆负性光刻胶，进行曝光及显影，得到第一图形；根据所述第一图形，并通过湿法刻蚀技术对远离所述电流传导部的所述平坦区上初始透明绝缘膜层进行腐蚀，并去除光刻胶，得到预处理层；将所述预处理层涂覆正性光刻胶，进行曝光及显影，得到第二图形；根据所述第二图形，并通过icp干法刻蚀技术对所述平台中间区域沉积的所述预处理
层进行刻蚀，最后去除光刻胶。
技术总结本发明提供一种发光二极管及其制备方法，该发光二极管包括GaN层和沉积在所述GaN层上的透明绝缘膜层，所述透明绝缘膜层用于对电流进行阻挡，所述GaN层包括平坦区以及在所述平坦区上开设的电流传导部，所述电流传导部包括远离所述透明绝缘膜层一端凹陷的平台以及将所述平坦区和所述平台连接的侧壁，其中，在所述平台的外圈、所述侧壁以及靠近所述侧壁的所述平坦区上沉积有所述透明绝缘膜层。通过本发明能够有效均匀扩散电流，从而提升了LED芯片的亮度，另外，由于电流被均匀扩散，有效改善了芯片在使用过程中热量堆积现象，从而还可以达到延长芯片使用寿命的目的。到延长芯片使用寿命的目的。到延长芯片使用寿命的目的。
技术研发人员：孙嘉玉 简弘安 胡加辉
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：2022.03.22
技术公布日：2022/7/5
