本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管芯片。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(LED)是響應(yīng)電流而被激發(fā)從而產(chǎn)生各種顏色的光的半導(dǎo)體器件。其中，以氮化鎵(GaN)為代表的III-V族化合物半導(dǎo)體由于具有帶隙寬、發(fā)光效率高、電子飽和漂移速度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，在高亮度藍(lán)光發(fā)光二極管、藍(lán)光激光器等光電子器件領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力，引起了人們的廣泛關(guān)注。

從結(jié)構(gòu)角度區(qū)分，發(fā)光二極管可以分為正裝結(jié)構(gòu)、倒裝結(jié)構(gòu)以及垂直結(jié)構(gòu)。其中，垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管具有散熱效率高、承載電流大、發(fā)光強(qiáng)度高、耗電量小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。所以垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管作為一種大功率發(fā)光二極管的解決方案，受到業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注和研究。

垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管芯片的兩個(gè)電極分別位于發(fā)光二極管外延層的兩側(cè)；通過(guò)圖形化的電極，使得電流幾乎垂直流過(guò)發(fā)光二極管的外延層，橫向流動(dòng)的電流較少，可以有效的減弱電流擁堵問(wèn)題，有利于發(fā)光效率的提高。

但是現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)光二極管芯片存在工藝復(fù)雜，成本高昂的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種發(fā)光二極管芯片，以簡(jiǎn)化工藝、降低成本。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管芯片，包括：

操作襯底，包括功能面、與所述功能面相對(duì)的底面以及位于所述功能面與所述底面之間的側(cè)面；位于所述操作襯底功能面上的第一導(dǎo)電層；位于所述第一導(dǎo)電層上的管芯，包括第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層導(dǎo)電類(lèi)型不同，所述第一半導(dǎo)體層與所述第一導(dǎo)電層電連接；位于所述操作襯底底面的第一電極層，與所述第一導(dǎo)電層電連接；與所述第二半導(dǎo)體層電連接的連接層，所述連接層位于所述第一導(dǎo)電層側(cè)面，且與所述第一導(dǎo)電層之間設(shè)置有第一隔離層；位于所述操作襯底底面的第二電極層，所述第二電極層通過(guò)貫穿所述操作襯底的第一插塞與所述連接層電連接。

可選的，所述第二半導(dǎo)體層位于所述第一半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述操作襯底的一側(cè)；所述第一隔離層還位于所述管芯側(cè)壁。

可選的，所述操作襯底為絕緣襯底；所述第一導(dǎo)電層覆蓋部分所述操作襯底的功能面，且與所述管芯的第一半導(dǎo)體層相接觸；所述第一電極層通過(guò)貫穿所述操作襯底的第二插塞與所述第一導(dǎo)電層電連接；所述連接層覆蓋所述第一隔離層且與所述第二半導(dǎo)體層相接觸，所述連接層還覆蓋所述第一導(dǎo)電層露出的功能面。

可選的，所述第二插塞的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

可選的，所述操作襯底為導(dǎo)電襯底；所述第一導(dǎo)電層覆蓋部分所述操作襯底的功能面；所述第一電極層與所述操作襯底相接觸；所述連接層覆蓋所述第一隔離層且與第二半導(dǎo)體層的表面相接觸，所述連接層還位于所述第一導(dǎo)電層露出的功能面上；所述第一隔離層還設(shè)置于所述操作襯底和所述連接層之間；所述第一插塞還貫穿所述操作襯底上的第一隔離層與所述連接層相接觸；所述發(fā)光二極管芯片還包括：位于所述第一插塞和所述操作襯底之間以及所述第二電極層與所述操作襯底之間的第二隔離層。

可選的，所述第二半導(dǎo)體層位于所述第一半導(dǎo)體層和所述操作襯底之間；所述第一導(dǎo)電層通過(guò)貫穿所述第二半導(dǎo)體層的第三插塞與第一導(dǎo)電層相接觸；所述發(fā)光二極管芯片還包括：位于所述第二半導(dǎo)體層和所述第一導(dǎo)電層之間的第二導(dǎo)電層，所述第二導(dǎo)電層與所述第二半導(dǎo)體層相接觸；第三隔離層，位于所述第二導(dǎo)電層和所述第一導(dǎo)電層之間并位于所述第三插塞側(cè)壁上；所述連接層與第二導(dǎo)電層相接觸。

可選的，所述操作襯底為絕緣襯底；所述第一導(dǎo)電層覆蓋部分所述操作襯底的功能面，且與所述管芯的第一半導(dǎo)體層相連接；所述第一電極層通過(guò)貫穿所述操作襯底的第二插塞與所述第一導(dǎo)電層電連接；所述連接層覆蓋所述第一隔離層和所述第一導(dǎo)電層露出的功能面。

可選的，所述操作襯底為導(dǎo)電襯底；所述第一導(dǎo)電層覆蓋部分所述操作襯底的功能面；所述第一電極層與所述操作襯底的底面相接觸；所述連接層覆蓋所述第一隔離層且與所述第二導(dǎo)電層的表面相接觸，所述連接層還位于所述第一導(dǎo)電層露出的功能面上；所述第一隔離層還設(shè)置于所述連接層和所述操作襯底之間；所述第一插塞還貫穿所述操作襯底上的第一隔離層與所述連接層相接觸；所述發(fā)光二極管芯片還包括：位于所述第一插塞和所述操作襯底之間以及所述第二電極層與所述操作襯底的第二隔離層，所述第二隔離層還位于所述第二電極層與所述操作襯底之間。

可選的，所述第二隔離層完全覆蓋所述底面；所述第一電極層通過(guò)貫穿所述第二隔離層的第四插塞與所述操作襯底的底面相連。

可選的，所述第四插塞的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

可選的，所述操作襯底為導(dǎo)電襯底，所述操作襯底的材料為：Si、鍺、碳化硅、銅、鎢、鉬、鎢銅合金或鉬銅合金。

可選的，所述操作襯底為絕緣襯底，所述操作襯底的材料為氧化鈦、氧化硅、聚合物、玻璃、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋯、氮化硅、YAG系列陶瓷、氧化硼、氮化硼或氧化鈸。

可選地，所述連接層、所述第一電極層和第二電極層的材料包括：Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化鋅或ITO中的一種或多種。

可選的，所述第一插塞的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

可選的，所述發(fā)光二極管為GaN基的發(fā)光二極管，所以所述管芯包括p型GaN層、n型GaN層以及位于所述p型GaN層和n型GaN層之間的量子阱層；所述第一半導(dǎo)體層為p型GaN層，所述第二半導(dǎo)體層為n型GaN層；或者所述第一半導(dǎo)體層為n型GaN層，所述第二半導(dǎo)體層為p型GaN層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置在所述操作襯底的底面上設(shè)置第一電極層和第二電極層，且所述第一電極層與第一導(dǎo)電層電連接，并且所述第一電極層與所述第一半導(dǎo)體層電連接，所述第二電極層通過(guò)所述第一插塞和所述連接層與所述第二半導(dǎo)體層電連接。本發(fā)明技術(shù)方案在形成所述發(fā)光二極管管芯之后，即可形成所述第一電極層和所述第二電極層，無(wú)需經(jīng)過(guò)封裝端的劃片工藝、封裝工藝等，簡(jiǎn)化了工藝步驟，降低了工藝成本，有利于“免封裝”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。此外，本發(fā)明發(fā)光二極芯片可以直接使用，通過(guò)配合熒光粉工藝，可以實(shí)現(xiàn)不同顏色需求。

本發(fā)明的可選方案中，所述第一電極層可以通過(guò)所述第一電極層可以通過(guò)導(dǎo)電襯底與所述第一導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)電連接，或者通過(guò)多個(gè)第二插塞與所述第一導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)電連接；所述第二電極層可以通過(guò)多個(gè)第一插塞與所述連接層實(shí)現(xiàn)電連接，有利于減小所述第一電極層和第二電極層的電阻，有利于增強(qiáng)所述第一電極層和第二電極層對(duì)大電流的承載能力，有利于提高所述發(fā)光二極管芯片性能的提高。

附圖說(shuō)明

圖1和圖2是一種發(fā)光二極管芯片制造過(guò)程各個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光二極管芯片存在工藝復(fù)雜、成本高昂的問(wèn)題?，F(xiàn)結(jié)合一種發(fā)光二極管芯片分析其工藝復(fù)雜、成本高昂?jiǎn)栴}的原因：

參考圖1和圖2，示出了一種發(fā)光二極管芯片制造過(guò)程各個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述發(fā)光二極管芯片制造過(guò)程包括：

首先，參考圖1，在制造端，在基片10表面形成多個(gè)管芯11；相鄰管芯11之間設(shè)置有劃片道12。

參考圖2，在封裝端，通過(guò)劃片工藝，沿所述劃片道12(如圖1所示)將所述基片10上的多個(gè)管芯11分離，獲得單個(gè)管芯11；獲得單個(gè)管芯11之后，通過(guò)封裝工藝對(duì)單個(gè)所述管芯11進(jìn)行封裝，其中，封裝工藝包括：在所述管芯11側(cè)壁形成保護(hù)層13；在所述保護(hù)層13和所述管芯11上形成熒光層14；形成電極。

如圖1和圖2所示，所述發(fā)光二極管芯片在形成管芯11之后，還需要經(jīng)過(guò)封裝端的劃片工藝、封裝工藝，工藝復(fù)雜、成本高昂，不符合現(xiàn)今“免封裝”的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

為解決所述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管芯片，包括：

操作襯底，包括功能面、與所述功能面相對(duì)的底面以及位于所述功能面與所述底面之間的側(cè)面；位于所述操作襯底功能面上的第一導(dǎo)電層；位于所述第一導(dǎo)電層上的管芯，包括第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層導(dǎo)電類(lèi)型不同，所述第一半導(dǎo)體層與所述第一導(dǎo)電層電連接；位于所述操作襯底底面的第一電極層，與所述第一導(dǎo)電層電連接；與所述第二半導(dǎo)體層電連接的連接層，所述連接層位于所述第一導(dǎo)電層側(cè)面，且與所述第一導(dǎo)電層之間設(shè)置有第一隔離層；位于所述操作襯底底面的第二電極層，所述第二電極層通過(guò)貫穿所述操作襯底的第一插塞與所述連接層電連接。

本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置在所述操作襯底的底面上設(shè)置第一電極層和第二電極層，且所述第一電極層與第一導(dǎo)電層電連接，并且所述第一電極層與所述第一半導(dǎo)體層電連接，所述第二電極層通過(guò)所述第一插塞和所述連接層與所述第二半導(dǎo)體層電連接。本發(fā)明技術(shù)方案在形成所述發(fā)光二極管管芯之后，即可形成所述第一電極層和所述第二電極層，無(wú)需經(jīng)過(guò)封裝端的劃片工藝、封裝工藝等，簡(jiǎn)化了工藝步驟，降低了工藝成本，有利于“免封裝”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。

參考圖3，示出了本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

操作襯底100，包括功能面101、與所述功能面101相對(duì)的底面102以及位于所述功能面101與所述底面102之間的側(cè)面103；位于所述操作襯底100功能面101上的第一導(dǎo)電層110；位于所述第一導(dǎo)電層110上的管芯120，包括第一半導(dǎo)體層121和第二半導(dǎo)體層123，所述第一半導(dǎo)體層121和所述第二半導(dǎo)體層123導(dǎo)電類(lèi)型不同，所述第一半導(dǎo)體層121與所述第一導(dǎo)電層110電連接；位于所述操作襯底100底面102的第一電極層140，與所述第一導(dǎo)電層110電連接；與所述第二半導(dǎo)體層123電連接的連接層151，所述連接層151位于所述第一導(dǎo)電層110側(cè)面，且與所述第一導(dǎo)電層110之間設(shè)置有第一隔離層130；位于所述操作襯底100底面102的第二電極層150，所述第二電極層150通過(guò)貫穿所述操作襯底100的第一插塞152與所述連接層151電連接。

所述操作襯底100用于提供工藝操作平臺(tái)。

本實(shí)施例中，所述操作襯底100為絕緣襯底。具體的，所述操作襯底100的材料為AlN。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述操作襯底的材料還可以是Al₂O₃等散熱性能較好且適宜于作為襯底的絕緣材料。(其它實(shí)施例包括：氧化鈦、氧化硅、聚合物、玻璃、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋯、氮化硅、YAG系列陶瓷、氧化硼、氮化硼或氧化鈸等。)

所述操作襯底100的功能面101用于進(jìn)行形成所述發(fā)光二極管芯片的工藝，朝向所述發(fā)光二極管芯片的出光方向；所述底面102與所述功能面101相背設(shè)置，背向所述發(fā)光二極管芯片的出光方向；所述側(cè)面103用于連接所述底面102和所述功能面101。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述側(cè)面103垂直于所述底面102，所述功能面101與所述底面102的尺寸相等。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述側(cè)面103也可以與所述功能面101和所述底面102呈角度相交，從而所述功能面101的面積大于所述底面102的面積或者所述功能面101的面積小于所述底面102的面積。

所述第一導(dǎo)電層110用于實(shí)現(xiàn)所述管芯120與電極的電連接。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層110覆蓋部分所述操作襯底100的功能面101，且與所述管芯120的第一半導(dǎo)體層121相接觸。

所述第一導(dǎo)電層110可以為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層110為材料為Au的單層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層的材料也可以選自Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化鋅或ITO等其他適宜于實(shí)現(xiàn)電連接的導(dǎo)電材料?；蛘撸龅谝粚?dǎo)電層110還可以是包括Au層、ITO層以及Al層等多層的疊層結(jié)構(gòu)。此外，所述疊層結(jié)構(gòu)的各層尺寸可以相同，或者，所述疊層結(jié)構(gòu)的各層尺寸不相同，例如：對(duì)于疊層結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電層110中，中間層的尺寸小于其他層的尺寸。

此外，本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層也可以為多層導(dǎo)電材料形成疊層結(jié)構(gòu)。疊層結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電層可以包括用于反射光線(xiàn)的金屬反射層、用于防止導(dǎo)電材料原子擴(kuò)散的阻擋層、用于提高與所述操作襯底以及與所述管芯連接強(qiáng)度的粘附層等各種不同功能的導(dǎo)電膜層。

所述管芯120用于實(shí)現(xiàn)載流子復(fù)合發(fā)光。

導(dǎo)電類(lèi)型不同的第一半導(dǎo)體層121和第二半導(dǎo)體層123構(gòu)成pn結(jié)結(jié)構(gòu)，所述pn結(jié)結(jié)構(gòu)中發(fā)生電子-空穴復(fù)合，并將多余的能量以光能的形式發(fā)射出，以實(shí)現(xiàn)發(fā)光。

具體的，所述光電二極管芯片為GaN基的發(fā)光二極管芯片。所述管芯包括p型GaN層、n型GaN層以及位于所述p型GaN層和所述n型GaN層之間的有源層。

所述第一半導(dǎo)體層121為p型GaN層，所述第二半導(dǎo)體層123為n型GaN層，所述管芯120還包括位于所述第一半導(dǎo)體層121和所述第二半導(dǎo)體層123之間的量子阱層122。

本實(shí)施例中，所述管芯120覆蓋所述第一導(dǎo)電層110的表面，所述發(fā)光二極管芯片為垂直結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)電層110與所述管芯120的第一半導(dǎo)體層121相接觸，所述第二半導(dǎo)體層123位于所述第一半導(dǎo)體層121遠(yuǎn)離所述操作襯底100的一側(cè)。

具體的，所述第一半導(dǎo)體層121覆蓋所述第一導(dǎo)電層110表面；所述量子阱層122覆蓋所述第一半導(dǎo)體層121表面；所述第二半導(dǎo)體層123覆蓋所述量子阱層122表面。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層的材料也可以設(shè)置為：所述第一半導(dǎo)體層為n型GaN層，所述第二半導(dǎo)體層為p型GaN層。

需要說(shuō)明的是，可以通過(guò)生長(zhǎng)工藝在生長(zhǎng)襯底上依次形成第二半導(dǎo)體層123、量子阱層122以及第一半導(dǎo)體層121，從而形成所述管芯120；之后通過(guò)襯底轉(zhuǎn)移工藝將所形成的管芯120轉(zhuǎn)移到功能面101上形成有第一導(dǎo)電層110的所述操作襯底100上，從而使所述管芯120的第一半導(dǎo)體層121與所述第一導(dǎo)電層110相接觸。

所述第一電極層140用于實(shí)現(xiàn)第一半導(dǎo)體層121與外部電路的電連接。本實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體層121為p型GaN層，所以所述第一電極層140用于使所述第一半導(dǎo)體層121與電源正極相連。

具體的，所述第一電極層140通過(guò)所述第一導(dǎo)電層110實(shí)現(xiàn)與所述第一半導(dǎo)體層121的電連接。所述第一電極層140的材料可以為Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化鋅或ITO中的一種或多種。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第一電極層的材料還可以為其他適宜于形成電極的導(dǎo)電材料。

由于本實(shí)施例中，所述操作襯底100為絕緣襯底，所述第一電極層140通過(guò)貫穿所述操作襯底100的第二插塞141與所述第一導(dǎo)電層110電連接。所述第二插塞141貫穿所述操作襯底100，位于所述第一電極層140對(duì)應(yīng)的位置，分別與所述第一電極層140和所述第一導(dǎo)電層110相接觸。

需要說(shuō)明的是，如圖3所示，本實(shí)施例中，所述第二插塞141的數(shù)量為1個(gè)。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第二插塞的數(shù)量也可以為多個(gè)，從而能夠減小電阻增大電流，提高電流承載能力，有利于提高所述發(fā)光二極管芯片的性能，有利于提高所述發(fā)光二極管芯片的集成度。

所述連接層151用于實(shí)現(xiàn)所述第二半導(dǎo)體層123與所述第二電極層150之間的電連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述第二半導(dǎo)體層123與外部電路的連接。本實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體層123為n型GaN層，所以所述連接層用于使所述第二半導(dǎo)體層123與電壓負(fù)極相連。

所述連接層151與所述第二半導(dǎo)體層123接觸以實(shí)現(xiàn)電連接。具體的，所述第二半導(dǎo)體層123具有與所述量子阱層122相連的連接面以及與所述連接面相對(duì)的出光面，所述連接層151覆蓋部分所述出光面。

本實(shí)施例中，所述連接層151用于使所述第二半導(dǎo)體層123與電源負(fù)極相連，所以所述連接層151的材料可以為Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化鋅或ITO中的一種或多種。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述連接層的材料還可以為其他適宜于實(shí)現(xiàn)電連接的導(dǎo)電材料。

由于所述連接層151位于所述第一導(dǎo)電層110側(cè)面，所以所述第一隔離層130用于實(shí)現(xiàn)所述連接層151與所述第一導(dǎo)電層110之間的電隔離，從而避免所述連接層151通過(guò)所述第一導(dǎo)電層110與所述第一電極層140發(fā)生短路而影響所述發(fā)光二極管芯片的功能。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，由于所述第二半導(dǎo)體層123位于所述第一半導(dǎo)體層121遠(yuǎn)離所述操作襯底100的一側(cè)，因此所述連接層151還位于所述第一半導(dǎo)體層121和所述量子阱122的側(cè)面，所以所述第一隔離層110還位于所述管芯120的側(cè)壁，從而實(shí)現(xiàn)所述連接層151與所述量子阱層122和所述第一半導(dǎo)體層121之間的電隔離，避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)。所述連接層151覆蓋所述第一隔離層110且與所述第二半導(dǎo)體層123相接觸。

此外，本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層110僅覆蓋部分所述操作襯底100的功能面101，所以所述連接層151還覆蓋所述第一導(dǎo)電層110露出的功能面101，以降低工藝難度，有利于良率的提高。

所述第二電極層150用于與所述連接層151相連，并使所述連接層151與外部電路實(shí)現(xiàn)電連接，從而實(shí)現(xiàn)所述第二半導(dǎo)體層123與外部電路的電連接。本實(shí)施例中，所述第二電極層150用于與電源負(fù)極相連。所述第二電極層150的材料可以為Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化鋅或ITO中的一種或多種。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第二電極層的材料還可以為其他適宜于形成電極的導(dǎo)電材料。

具體的，所述第二電極150位于所述操作襯底100的底面102，而且所述操作襯底100為絕緣襯底，所以所述第二電極層150通過(guò)貫穿所述操作襯底100的第一插塞152與所述連接層151電連接。

所述連接層151覆蓋所述第一導(dǎo)電層110露出的功能面101的做法，能夠擴(kuò)大形成所述第一插塞152的工藝窗口，降低工藝難度，有利于良率的提高。所以所述第一插塞152貫穿所述功能面102上的連接層151與所述第二電極層150之間的操作襯底100，與所述連接層151和所述第二電極層150接觸相連。

需要說(shuō)明的是，如圖3所示，本實(shí)施例中，所述第一插塞152的數(shù)量為1個(gè)。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第一插塞的數(shù)量也可以為多個(gè)，從而能夠減小電阻增大電流，提高電流承載能力，有利于提高所述發(fā)光二極管芯片的性能，有利于提高所述發(fā)光二極管芯片的集成度。

參考圖4，示出了本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中，所述操作襯底200為導(dǎo)電襯底。具體的，所述操作襯底200的材料為Si。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述操作襯底的材料還可以為銅、鎢、鉬等金屬及其合金，或半導(dǎo)體材料，如碳化硅、鍺等其他散熱性能較好且適宜于作為襯底的導(dǎo)電材料。

位于所述操作襯底200功能面201上的第一導(dǎo)電層210與所述操作襯底200功能面201相接觸。具體的，所述第一導(dǎo)電層210覆蓋部分所述功能面201。

所述管芯220的第一半導(dǎo)體層221與所述第一導(dǎo)電層210相接觸。具體的，所述第一半導(dǎo)體層221覆蓋所述第一導(dǎo)電層210表面。

所述第一電極層240與所述操作襯底200相接觸。具體的，所述第一電極層240覆蓋所述操作襯底200的部分底面202。

所以所述操作襯底200還用于實(shí)現(xiàn)所述第一電極層240和所述第一導(dǎo)電層210之間的電連接。具體的，所述第一電極層240通過(guò)所述操作襯底200和所述第一導(dǎo)電層210實(shí)現(xiàn)與所述第一半導(dǎo)體層221的電連接。由于所述操作襯底200和所述第一導(dǎo)電層210面積較大，這種做法有利于減小電流密度，增大所述發(fā)光二極管芯片的電流承載能力，有利于提高所形成發(fā)光二極管芯片的性能。

所述連接層251位于所述第一導(dǎo)電層210側(cè)面，與所述第二半導(dǎo)體層223表面相接觸。此外，所述連接層251還位于所述第一導(dǎo)電層210露出的操作襯底200表面上。所以，所述第一隔離層230還設(shè)置于所述操作襯底200與所述連接層251之間，以實(shí)現(xiàn)所述連接層251與所述操作襯底200之間的電隔離，避免所述連接層251與所述操作襯底200之間短路。因此所述連接層251覆蓋所述第一隔離層230且與所述第二半導(dǎo)體層223的表面相接觸，所述連接層251還位于所述第一導(dǎo)電層210露出的功能面201上。

所述第二電極層250位于所述操作襯底200的底面202上，并通過(guò)貫穿所述操作襯底200的第一插塞252與所述連接層251電連接。由于第一隔離層230還設(shè)置于所述操作襯底200與所述連接層251之間，所以所述第一插塞252還貫穿所述操作襯底200上的第一隔離層230，從而實(shí)現(xiàn)與所述連接層251相接觸。

此外，所述發(fā)光二極管芯片還包括：位于所述第一插塞252和所述操作襯底200之間以及所述第二電極層250與所述操作襯底200之間的第二隔離層253，以實(shí)現(xiàn)所述第一插塞253和所述第二電極層250與所述操作襯底200之間的電隔離，從而避免所述第一插塞253和所述第二電極層250通過(guò)所述操作襯底200與所述第一電極層240發(fā)生短路。

需要說(shuō)明的是，在如圖5所示的第三實(shí)施例中，所述第一電極層240’還可以通過(guò)插塞252’與所述第一導(dǎo)電層210’實(shí)現(xiàn)電連接。所述第一電極層240’、插塞252’與基底200之間設(shè)置有隔離層253’。

參考圖6，示出了本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管芯片為垂直倒裝結(jié)構(gòu)，即所述第二半導(dǎo)體層323位于所述第一半導(dǎo)體層321和所述操作襯底300之間。具體的，所述第二半導(dǎo)體層323位于所述第一導(dǎo)電層310上；所述量子阱層322位于所述第二半導(dǎo)體層323上；所述第一半導(dǎo)體層321位于所述量子阱層322上。

所述第一導(dǎo)電層310通過(guò)貫穿所述第二半導(dǎo)體層323的第三插塞311與所述第一半導(dǎo)體層321相接觸。

具體的，所述第三插塞311沿背向所述操作襯底300的方向凸起于所述第一導(dǎo)電層310表面，貫穿所述第二半導(dǎo)體層323、所述量子阱層322以及部分厚度的第一半導(dǎo)體層321，與所述第一半導(dǎo)體層321接觸相連。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述第三插塞311的數(shù)量為多個(gè)。采用所述多個(gè)第三插塞311實(shí)現(xiàn)所述第一導(dǎo)電層310和所述第一半導(dǎo)體層321之間的電連接，有利于提高所述管芯320內(nèi)垂直電流的均勻性，有利于提高所形成發(fā)光二極管芯片的性能。

所述發(fā)光二極管芯片還包括：位于所述第二半導(dǎo)體層323和所述第一導(dǎo)電層310之間的第二導(dǎo)電層313，所述第二導(dǎo)電層313與所述第二半導(dǎo)體層323相接觸；第三隔離層312，位于所述第二導(dǎo)電層313和所述第一導(dǎo)電層310之間并位于所述第三插塞311側(cè)壁上。

由于所述第三插塞311凸起于所述第一導(dǎo)電層310表面，所以所述第二導(dǎo)電層313位于所述第三插塞311露出的所述第一導(dǎo)電層310上；此外，所述第三插塞311還所述貫穿所述第二半導(dǎo)體層323、所述量子阱層322以及部分厚度的第一半導(dǎo)體層321，所以所述第三插塞311也貫穿所述第二導(dǎo)電層313。所以所述第二半導(dǎo)體層323覆蓋所述第三插塞311露出所述第二導(dǎo)電層313的部分表面。

由于所述第一導(dǎo)電層310通過(guò)所述第三插塞311與所述第一半導(dǎo)體層321電連接，所以所述第三隔離層312用于實(shí)現(xiàn)所述第二導(dǎo)電層313與所述第一導(dǎo)電層310和所述第三插塞311之間的電隔離；還用于實(shí)現(xiàn)所述第三插塞311與所述第二半導(dǎo)體層323和所述量子阱層322之間的電隔離。

所以所述第三隔離層312位于所述第二導(dǎo)電層313和所述第一導(dǎo)電層310之間，還位于所述第三插塞311與所述第二半導(dǎo)體層323以及所述量子阱層322之間。

所述連接層351與第二導(dǎo)電層313的部分表面相接觸。具體的，所述連接層351與第二導(dǎo)電層313接觸相連，并通過(guò)所述第二導(dǎo)電層313與所述第二半導(dǎo)體層323實(shí)現(xiàn)電連接。

本實(shí)施例中，所述操作襯底300為絕緣襯底。所以所述第一電極層340通過(guò)貫穿所述操作襯底300的第二插塞341與所述第一導(dǎo)電層310電連接。所述第二插塞341貫穿所述操作襯底300，位于所述第一電極層340對(duì)應(yīng)的位置，分別與所述第一電極層340和所述第一導(dǎo)電層310相接觸。

而且由于所述操作襯底300為絕緣襯底，所述第一導(dǎo)電層310僅覆蓋部分所述操作襯底300的功能面301，所以所述連接層351還覆蓋所述第一導(dǎo)電層310露出的功能面301，以降低工藝難度，有利于良率的提高。

相應(yīng)的，所述第二電極層350通過(guò)貫穿所述操作襯底300的第一插塞352與所述連接層351電連接。

參考圖7，示出了本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中，所述操作襯底400為導(dǎo)電襯底。

所述第一導(dǎo)電層410與所述操作襯底400相接觸。具體的，所述第一導(dǎo)電層410覆蓋部分所述功能面401。所述第一導(dǎo)電層410通過(guò)所述第一插塞411與所述管芯420的第一半導(dǎo)體層421相接觸。

所述第一電極層440與所述操作襯底400相接觸。具體的，所述第一電極層440覆蓋所述操作襯底400的部分底面402。所述第一電極層440通過(guò)所述操作襯底400和所述第一導(dǎo)電層410以及所述第一插塞411實(shí)現(xiàn)與所述第一半導(dǎo)體層421的電連接。

類(lèi)似的，所述連接層451位于所述第一導(dǎo)電層410側(cè)面，與所述第二導(dǎo)電層413表面相接觸，所述連接層451還位于所述第一導(dǎo)電層410露出的操作襯底400表面上。所述第一隔離層430還設(shè)置于所述操作襯底400與所述連接層451之間。具體的，所述連接層451覆蓋所述第一隔離層430且與所述第二導(dǎo)電層413的表面相接觸，所述連接層451還位于所述第一導(dǎo)電層露出的功能面201上。

所述第二導(dǎo)電層413可以為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電層413為材料為Au的單層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電層的材料也可以選自Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化鋅或ITO等其他適宜于實(shí)現(xiàn)電連接的導(dǎo)電材料?；蛘?，所述第而導(dǎo)電層413還可以是包括Au層、ITO層以及Al層等多層的疊層結(jié)構(gòu)。此外，所述疊層結(jié)構(gòu)的各層尺寸可以相同，或者，所述疊層結(jié)構(gòu)的各層尺寸不相同，例如：對(duì)于疊層結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電層413中，中間層的尺寸小于其他層的尺寸。

所述第一插塞452還貫穿所述操作襯底400上的第一隔離層430，與所述連接層451相接觸；所述第二電極層450位于所述操作襯底400的底面402上，并通過(guò)所述第一插塞452與所述連接層451電連接。

所述發(fā)光二極管芯片還包括：位于所述第一插塞452和所述操作襯底400之間以及所述第二電極層450與所述操作襯底400之間的第二隔離層453，以實(shí)現(xiàn)所述第一插塞453和所述第二電極層450與所述操作襯底400之間的電隔離。

參考圖8，示出了本發(fā)明發(fā)光二極管芯片第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例與前述實(shí)施例相同之處本發(fā)明在此不再贅述，本實(shí)施例與前述實(shí)施例不同之處在于，本實(shí)施例中，所述第二隔離層553完全覆蓋所述底面502。所以所述第一電極層540位于所述第二隔離層553遠(yuǎn)離所述操作襯底500的表面上。

所述操作襯底500為導(dǎo)電襯底，所以為了實(shí)現(xiàn)與所述第一導(dǎo)電層510的電連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與所述第一半導(dǎo)體層521的電連接，所述第一電極層540通過(guò)貫穿所述第二隔離層553的第四插塞541與所述操作襯底500的底面502接觸相連。

本實(shí)施例中，所述第四插塞541的數(shù)量為多個(gè)。采用多個(gè)第四插塞541實(shí)現(xiàn)所述第一電極層540與所述操作襯底500之間的電連接，能夠有效的減小電阻，增大電流，有利于提高所形成發(fā)光二極管芯片的性能。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管芯片為垂直結(jié)構(gòu)，即所述第二半導(dǎo)體層523位于所述第一半導(dǎo)體層521遠(yuǎn)離所述操作襯底500的一側(cè)；所述第一電極層540通過(guò)所述第四插塞541、所述操作襯底500以及所述第一導(dǎo)電層510與所述第一半導(dǎo)體層521電連接。本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管芯片也可以為垂直倒裝結(jié)構(gòu)，即所述第二半導(dǎo)體層位于所述第一半導(dǎo)體層和所述操作襯底之間，所述第一電極層通過(guò)所述第二插塞、所述操作襯底以及所述第一導(dǎo)電層和第一插塞與所述第一半導(dǎo)體層電連接。

需要說(shuō)明的是，在上述實(shí)施例中，所述第二隔離層完全覆蓋所述操作襯底的底面。但是本發(fā)明對(duì)此不作限制，在如圖9所示的第七實(shí)施例中，操作襯底底面上所述第二隔離層553'可以只是局部覆蓋在操作襯底500'的底面，所述第二隔離層553'設(shè)置于第一電極層540'、或第二電極層550'與操作襯底500'之間，實(shí)現(xiàn)電極層與操作襯底500'之間的絕緣即可。

綜上，本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置在所述操作襯底的底面上設(shè)置第一電極層和第二電極層，且所述第一電極層與第一導(dǎo)電層電連接，并且所述第一電極層與所述第一半導(dǎo)體層電連接，所述第二電極層通過(guò)所述第一插塞和所述連接層與所述第二半導(dǎo)體層電連接。本發(fā)明技術(shù)方案在形成所述發(fā)光二極管管芯之后，即可形成所述第一電極層和所述第二電極層，無(wú)需經(jīng)過(guò)封裝端的劃片工藝、封裝工藝等，簡(jiǎn)化了工藝步驟，降低了工藝成本，有利于“免封裝”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。而且本發(fā)明的可選方案中，所述第一電極層可以通過(guò)導(dǎo)電襯底與所述第一導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)電連接，或者通過(guò)多個(gè)第二插塞與所述第一導(dǎo)電層實(shí)現(xiàn)電連接；所述第二電極層可以通過(guò)多個(gè)第一插塞與所述連接層實(shí)現(xiàn)電連接，有利于減小所述第一電極層和第二電極層的電阻，有利于增強(qiáng)所述第一電極層和第二電極層對(duì)大電流的承載能力，有利于提高所述發(fā)光二極管芯片性能的提高。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。