一种LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置

摘要

本发明提供一种LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置，LED芯片包括半导体外延层，半导体外延层的上方及侧壁上形成有反射结构，例如DBR结构。通过选择DBR结构中第一材料层和第二材料层，并合理设计第一材料层和第二材料层的光学厚度以及层数，使得该DBR结构对隐切激光的反射率30％，最优地，小于5％，接近0％，即几乎能够对隐切激光进行全吸收，或者使隐切激光在光波导结构内反复传输最后自光波导结构出射出去。通过上述反射结构的设计，隐切过程中散射的激光吸收或者自光波导结构出射，不会有激光进入衬底正面的半导体外延层中，从而避免半导体外延层被灼烧或者损伤，保护LED芯片不会出现漏电风险，增强器件的可靠性。

权利要求

1.一种LED芯片，其特征在于，包括：

半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

反射结构，形成在所述半导体外延层上方以及所述半导体外延层的侧壁上，所述反射结构对具有第一波长的光波的反射率小于30％，其中，所述第一波长为1064±50nm。

2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述反射结构包括绝缘反射层。

3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述反射结构为DBR结构，包括m组由具有不同折射率的第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，所述反射膜组对具有所述第一波长的光波进行吸收，其中m为大于等于1的自然数。

4.根据权利要求3所述的LED芯片，其特征在于，40≥m≥2。

5.一种LED芯片，其特征在于，包括：

半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

反射结构，形成在所述半导体外延层上方以及所述半导体外延层的侧壁上，形成在所述半导体外延层上的所述反射结构与所述半导体外延层之间形成光波导结构，使具有第一波长的光波经所述光波导结构向外射出，其中，所述第一波长为1064±50nm。

6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述反射结构包括绝缘反射层。

7.根据权利要求6所述的LED芯片，其特征在于，所述绝缘反射层包括DBR结构，所述DBR结构包括n组由具有不同折射率的第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，当具有第一波长的光波入射到该DBR时，在所述光波导结构中进行光传输后向外射出，其中n为大于等于1的自然数。

8.根据权利要求7所述的LED芯片，其特征在于，40≥n≥2。

9.根据权利要求3或7所述的LED芯片，其特征在于，所述第一材料层的折射率大于所述第二材料层的折射率。

10.根据权利要求3或7所述的LED芯片，其特征在于，所述第一材料层选自TiO2、NB2O5、TA2O5、HfO2、ZrO2或者ZnO，所述第二材料层选自SiO2、MgF2、A12O5或者SiON。

11.根据权利要求1或5所述的LED芯片，其特征在于，所述第一波长的光波为对所述LED芯片进行隐切的激光。

12.根据权利要求1或5所述的LED芯片，其特征在于，所述反射结构对所述LED芯片发射的光的反射率大于85％。

13.一种LED芯片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

形成半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，所述反射结构对具有第一波长的光波的反射率小于30％，其中，所述第一波长为1064±50nm。

14.根据权利要求13所述的LED芯片的制造方法，其特征在于，在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，包括以下步骤：在所述半导体外延层的表面及侧壁上交替叠置第一材料层和第二材料层，以形成m对反射膜组，所述反射膜组对具有所述第一波长的光波进行吸收，其中m为大于等于1的自然数。

15.一种LED芯片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

形成半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，形成在所述半导体外延层上的所述反射结构与所述半导体外延层之间形成光波导结构，具有第一波长的光波经所述光波导结构向外射出，其中，所述第一波长为1064±50nm。

16.根据权利要求15所述的LED芯片的制造方法，其特征在于，在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，包括以下步骤：在所述半导体外延层的表面及侧壁上交替叠置第一材料层和第二材料层，以形成n对反射膜组，当具有第一波长的光波入射到所述反射结构时，在所述光波导结构中进行光传输后向外射出，其中n为大于等于1的自然数。

17.根据权利要求13或15所述的LED芯片的制造方法，其特征在于，还包括：采用具有所述第一波长的光波对所述LED芯片进行隐切。

18.一种半导体发光器件，其特征在于，包括：

封装支架；以及

固定在所述封装支架上的LED芯片，所述LED芯片为权利要求1～12中任一项所述的LED芯片。

19.一种显示装置，其特征在于，包括多个LED芯片，所述LED芯片为权利要求1～12中任一项所述的LED芯片。

说明书

一种LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体器件制造领域，特别是涉及一种LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置。

背景技术

[0002] 在LED芯片的划裂过程包括对衬底的隐切步骤，通常采用具有一定波长的激光对不形成发光结构的衬底的背面进行辐照，在衬底内部产生隐切痕迹。隐切过程中，激光会在衬底内部发生散射，散射的激光会经过衬底进一步照射至衬底正面的发光结构(半导体外延层)中，由此对外延层造成损伤，进而使得LED芯片及相关器件存在漏电风险。并且由于激光散射造成的漏电不容易控制，在后续芯片及器件的检测中也不容易排查。

[0003] 综上，有必要提供一种能够有效防止隐切激光散射进入外延层对外延层造成损伤的结构及方法。

发明内容

[0004] 为了有效解决LED芯片隐切过程中存在的上述问题及缺陷，本发明旨在提供一种LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置，在衬底正面的半导体外延层上方形成包裹外延层的反射结构，该反射结构对隐切激光进行全透射或者全吸收，阻止隐切激光进入半导体外延层中，从而有效保护外延层不受损伤。

[0005] 为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种LED芯片，其包括：

[0006] 半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

[0007] 反射结构，形成在所述半导体外延层上方的以及所述半导体外延层的侧壁上，所述反射结构对具有第一波长的光波的反射率小于30％。

[0008] 可选地，所述反射结构包括绝缘反射层。

[0009] 可选地，所述反射结构为DBR结构，包括m组由具有不同折射率的第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，所述反射膜组对具有所述第一波长的光波进行吸收，其中m为大于等于1的自然数。

[0010] 可选地，40≥m≥2。

[0011] 本发明另一实施例提供了一种LED芯片，包括：

[0012] 半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

[0013] 反射结构，形成在所述半导体外延层上方以及所述半导体外延层的侧壁上，形成在所述半导体外延层上的所述反射结构与所述半导体外延层之间形成光波导结构，具有第一波长的光波经所述光波导结构向外射出。

[0014] 可选地，所述反射结构包括绝缘反射层。

[0015] 可选地，所述绝缘反射层包括DBR结构，所述DBR结构包括n组由具有不同折射率的第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，当具有第一波长的光波入射到该DBR时，在所述光波导结构中进行光传输后向外射出，其中n为大于等于1的自然数。

[0016] 可选地，40≥n≥2。

[0017] 可选地，所述第一材料层的折射率大于所述第二材料层的折射率。

[0018] 可选地，所述第一材料层选自TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、ZrO2或者ZnO，所述第二材料层选自SiO2、MgF2、A12O3或者SiON。

[0019] 可选地，所述第一波长的光波为对所述LED芯片进行隐切的激光。

[0020] 可选地，所述第一波长为1064±50nm。

[0021] 可选地，所述反射结构对所述LED芯片发射的光的反射率大于85％。

[0022] 本发明另一实施例提供了一种LED芯片制造方法，包括以下步骤：

[0023] 形成半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

[0024] 在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，所述反射结构对具有第一波长的光波的反射率小于30％。

[0025] 可选地，在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，包括以下步骤：

[0026] 在所述半导体外延层的表面及侧壁上交替叠置第一材料层和第二材料层，以形成m对反射膜组，所述反射膜组对具有所述第一波长的光波进行吸收，其中m为大于等于1的自然数。

[0027] 本发明又一实施例提供了一种LED芯片制造方法，包括以下步骤：

[0028] 形成半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

[0029] 在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，形成在所述半导体外延层上的所述反射结构与所述半导体外延层之间形成光波导结构，具有第一波长的光波经所述光波导结构向外射出。

[0030] 可选地，在所述半导体外延层上方及侧壁上形成保护层，包括以下步骤：

[0031] 在所述半导体外延层的表面及侧壁上交替叠置第一材料层和第二材料层，以形成n对反射膜组，当具有第一波长的光波入射到该DBR时，在所述波导结构中进行光传输后向外射出，其中n为大于等于1的自然数。

[0032] 可选地，所述LED芯片的制造方法还包括：采用具有所述第一波长的光波对所述LED芯片进行隐切。

[0033] 本发明的另一实施例提供一种半导体发光器件，其包括：

[0034] 封装支架；以及

[0035] 固定在所述封装支架上的LED芯片，所述LED芯片为本发明提供的LED芯片。

[0036] 本发明的又一实施例提供一种显示装置，其包括多个LED芯片，所述LED芯片为本发明提供的LED芯片。

[0037] 如上所述，本发明提供的LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置，至少具备如下有益技术效果：

[0038] 本发明的LED芯片包括半导体外延层，半导体外延层的上方及侧壁上形成有反射结构。该反射结构可以是DBR结构，通过合理选择DBR结构中第一材料层和第二材料层，并合理设计第一材料层和第二材料层的光学厚度，使得该DBR结构对有源层出射的光进行全反射，同时对隐切激光的反射率小于30％，最优地，小于5％，接近0％，即几乎能够对隐切激光进行全吸收。还可以通过合理设计第一材料层和第二材料层的光学厚度，使得位于半导体外延层侧壁上的反射结构与半导体外延层之间形成光波导结构，当隐切激光入射至该光波导结构时，在波导结构内反复传输最后自光波导结构出射出去。通过上述反射结构的设计，隐切过程中散射的激光被吸收或者自光波导结构出射，不会有激光进入半导体外延层中，从而避免半导体外延层被灼烧或者损伤，保护LED芯片不会出现漏电风险，增强器件的可靠性。

[0039] 本发明的半导体发光器件及显示装置均具有本发明的上述LED芯片，因此均具有良好的可靠性。

附图说明

[0040] 图1显示为现有技术中隐切激光在LED芯片中散射的示意图。

[0041] 图2显示为本发明实施例一提供的LED芯片的结构示意图。

[0042] 图3显示为激光在图2所示的反射结构的光波导结构中传输的示意图。

[0043] 图4显示为现有技术中的反射结构和本发明的反射结构对不同波长的激光的反射率示意图。

[0044] 图5显示为本发明实施例一的另一可选实施例的LED芯片的反射结构对散射的激光的吸收示意图。

[0045] 图6显示为本发明实施例二提供的LED芯片的制造方法的流程示意图。

[0046] 图7显示为图6中提供的衬底的结构示意图。

[0047] 图8显示为在图7所示的衬底上方形成外延层的结构示意图。

[0048] 图9显示为在图8所示的外延层上形成反射结构的结构示意图。

[0049] 图10显示为本发明实施例三提供的半导体发光器件的结构示意图。

[0050] 图11显示为本发明实施例四提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

[0051] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

[0052] 需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

[0053] LED芯片的制造工艺中，通常会涉及隐切工艺。如图1所示，隐切时，激光20自衬底10的背面进入衬底对衬底进行隐切，进入衬底10的激光20在衬底内会发生散射，散射的激光会进入到LED结构内，衬底10正面的外延层11外侧的反射结构12有约20％左右的激光能量反射效果，反射结构12对激光能量的反射会使得激光向外延层11中前进；另外，反射结构
12与金属电极13形成类似于ODR的反射镜面，这会增强散射的激光向外延层11中的前进。进入到外延层11中的散射激光会对外延层11造成损伤，进而使得芯片发生漏电风险。针对现有LED芯片中隐切激光会进入并损伤外延层的问题，本发明旨在改进外延层外侧的反射结构，阻止隐切激光向外延层方向前进。

[0054] 实施例一

[0055] 本实施例提供一种LED芯片，该LED芯片包括半导体外延层，以及反射结构，该反射结构形成在所述半导体外延层上方以及所述半导体外延层的侧壁上，形成在所述半导体外延层上的所述反射结构与半导体外延层之间形成光波导结构，具有第一波长的光波经所述光波导结构向外射出。

[0056] 上述LED芯片可以是红光LED芯片、蓝光、紫外光芯片等任意LED芯片。当上述LED芯片为蓝光或紫外光LED芯片时，所述LED芯片还包括衬底，此时，上述半导体外延层形成在衬底的正面。本实施例以蓝光LED芯片为例，进行详细描述。

[0057] 如图2所示，该LED芯片包括衬底100，衬底100可以是硅衬底、碳化硅衬底、蓝宝石衬底等任意适合生长发光外延层的衬底。本实施例中为了便于描述，以蓝宝石衬底为例。

[0058] 衬底100的正面100‑1形成有外延层101，该外延层101包括依次形成在衬底100的正面100‑1的第一半导体层1011、有源层1012及第二半导体层1013。该第一半导体层1011可以是n型半导体层，例如n型掺杂的GaN层，有源层1012可以是多重量子阱层，第二半导体层1013可以是p型半导体层，例如p型掺杂的GaN层。同样参照图2，可以通过刻蚀外延层的方式在外延层中形成预留切割道，将外延层分隔为多个单元。

[0059] 在外延层101的上方及侧壁上形成有反射结构102，该反射结构102可以是DBR结构。以倒装LED芯片为例，参照图8，外延层101通常形成有暴露第一半导体层1011的台面结构104，此时，反射结构102同时形成在台面结构的所有侧壁上。反射结构102不仅能够对外延层出射的光进行反射，反射率达到85％以上。形成在外延层的侧壁上的反射结构102与半导体外延层之间形成光波导结构，使得具有所述第一波长的光波经该光波导结构向外射出。上述第一波长的光波为自衬底100的背面100‑2对LED芯片进行隐切的激光，其波长为1064±50nm。

[0060] 在可选实施例中，该反射结构102为DBR结构，包括n组由第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，所述反射膜组对具有所述第一波长的光波进行全透射，其中n为大于等于1的自然数。该DBR结构中，上述第一材料层和第二材料层具有不同的折射率，可选地，第一材料层可以是具有高折射率的TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、ZrO2或者ZnO，所述第二材料层可以是低折射率的SiO2、MgF2、A12O3或者SiON。通过光学模拟调整上述第一材料层和第二材料层的光学厚度，以及第一材料层和第二材料层的数量，可实现DBR结构对上述第一波长的光进行全透射。可选实施例中，DBR结构可以包括3组以上反射模组，优选地，包括5组以上反射模组。为了保证反射结构对隐切激光的全透射效果，同时保证反射结构对有源层发出的光的反射效果，在优选实施例中，反射模组的数量介于2～40组。

[0061] 由上述第一材料层和第二材料层形成的DBR反射结构在外延层的侧壁上形成光波导结构，如图3所示，隐切激光200自衬底100的背面100‑2进入衬底，隐切激光200的散射光201经衬底100的正面100‑1出射后进入外延层侧壁上的反射结构102，反射结构102中具有不同折射率的第一材料层和第二材料层对该散射光进行多次反射，散射光201在反射结构(外延层侧壁上的光波导结构)中经多次反射传输，最后经反射结构层出射，而不会进入外延层内部。由此保证外延层不会被隐切激光的散射光损伤。

[0062] 在本实施例的另一可选实施例中，反射结构102对第一波长的光波具有30％以下的反射率，优选地，达到20％以下、10％以下，甚至达到5％以下接近0％。即，能够对隐切激光进行吸收。该可选实施例中，反射结构102包括m组由第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，m为大于等于1的自然数，此时反射结构102对具有所述第一波长的光波进行吸收。该m组反射模组同样形成DBR结构，第一材料层和第二材料层具有不同的折射率。可选地，第一材料层可以是TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、ZrO2或者ZnO，所述第二材料层可以是SiO2、MgF2、A12O3或者SiON。可选实施例中，DBR结构可以包括3组以上反射模组，优选地，包括5组到以上反射模组。为了保证反射结构对有源层发出的光的反射效果，在优选实施例中，反射模组的数量介于2～40组。同样可以通过光学模拟设定第一材料层和第二材料层的光学厚度，以及反射模组的数量，以实现对隐切激光散射的光波进行全吸收。可选地，本可选实施例中m组反射模组中第一材料层和第二材料层的光学厚度与上述实施例中n组反射模组中第一材料层和第二材料层的光学厚度不同。

[0063] 如图4所示，对本实施例的上述反射层以及现有技术中的DBR结构对各波长的光波的反射率进行对比，由图4可以看出，现有技术的DBR结构对波长为1064±50nm的光波的反射率在20％左右，而本发明的DBR结构对波长为1064±50nm的光波的反射率在30％以下，优选地，达到20％以下、10％以下，甚至达到5％以下接近0％。即，当隐切激光的散射激光进入外延层侧壁上的反射结构时，本实施例的DBR反射结构对大部分散射的隐切激光进行吸收，甚至对全部散射的隐切激光进行吸收。因此，散射的激光不会入射至外延层中。由此保证外延层不会被隐切激光的散射光损伤。

[0064] 参照图5，隐切激光200自衬底100的背面100‑2进入衬底，隐切激光200的散射光201经衬底100的正面100‑1出射后射入反射结构，被反射结构102吸收，而不会进入被反射结构覆盖的外延层，由此保证外延层不会被隐切激光的散射光损伤。

[0065] 再次参照图2，本实施例的LED芯片还包括形成在反射结构上方的电极结构，该电极结构包括与第一半导体层电连接的第一电极1031及与第二半导体层电连接的第二电极1032。第一电极1031可以通过在外延层中形成暴露第一半导体层的通孔，并在通孔中填充金属导电材料，形成第一电极1031。第二电极1032可以通过在反射结构中形成暴露第二半导体层的通孔，在通孔中填充金属导电材料形成。

[0066] 实施例二

[0067] 本实施例提供一种LED芯片制造方法，如图6所示，该制造方法包括如下步骤：

[0068] S101：形成半导体外延层，所述半导体外延层包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；

[0069] 本实施例中，上述半导体外延层可以是红光外延层、蓝光、紫外光外延层等。上述半导体外延层通常形成在衬底上，当上述半导体外延层为蓝光或紫外光半导体外延层时，上述衬底为永久衬底；当上述半导体外延层为红光半导体外延层时，该衬底可以是用于生长上述半导体外延层的临时衬底。

[0070] 现以形成蓝光半导体外延层为例，进行详细描述。

[0071] 形成上述半导体外延层时，首先提供衬底，如图7所示，提供衬底100，该衬底100可以是硅衬底、碳化硅衬底、蓝宝石衬底等任意适合生长发光外延层的衬底。本实施例中为了便于描述，以蓝宝石衬底为例。衬底100具有相对的正面100‑1及背面100‑2。

[0072] 如图8所示，在衬底100的正面100‑1形成外延层101，具体地，在衬底100的正面100‑1依次形成第一半导体层1011、有源层1012及第二半导体层1013。该第一半导体层1011可以是n型半导体层，例如n型掺杂的GaN层，有源层1012可以是多重量子阱层，第二半导体层1013可以是p型半导体层，例如p型掺杂的GaN层。形成外延层之后，还包括对外延层进行预切割的步骤，在外延层中形成预留切割道，以将外延层分隔成多个单元。

[0073] 另外，以倒装LED芯片为例，形成上述外延层101之后，通常会对外延层进行进一步刻蚀，以暴露部分第一半导体层，形成台面结构104。

[0074] S102：在所述半导体外延层上方及侧壁上形成反射结构，形成在所述半导体外延层上的所述反射结构与所述半导体外延层形成光波导结构，具有第一波长的光波经所述光波导结构向外射出；

[0075] 参照图9，在外延层101的上方及侧壁上形成反射结构102，该反射结构102形成在外延层101的上表面以及侧壁上。

[0076] 以倒装LED芯片为例，如图8所示，外延层101中形成有暴露第一半导体层1011的台面结构104，此时，反射结构102同时形成在台面结构的所有侧壁上。反射结构102可以是DBR结构，该反射结构不仅能够对外延层出射的光进行反射，反射率达到85％以上。形成在外延层的侧壁上的反射结构102与半导体外延层形成光波导结构，具有所述第一波长的光波经该光波导结构向外射出。上述第一波长的光波为自衬底100的背面100‑2对LED芯片进行隐切的激光，其波长为1064±50nm。

[0077] 在可选实施例中，该反射结构102为DBR结构，包括n组由第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，所述反射膜组对具有所述第一波长的光波进行全透射，其中n为大于等于1的自然数。该DBR结构中，上述第一材料层和第二材料层具有不同的折射率，可选地，第一材料层可以是具有高折射率的TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、ZrO2或者ZnO，所述第二材料层可以是低折射率的SiO2、MgF2、A12O3或者SiON。通过光学模拟调整上述第一材料层和第二材料层的光学厚度，以及第一材料层和第二材料层的数量，可实现DBR结构对上述第一波长的光进行全透射。可选实施例中，DBR结构可以包括3组以上反射模组，优选地，包括5组以上反射模组。为了保证反射结构对隐切激光的全透射效果，同时保证反射结构对有源层发出的光的反射效果，在优选实施例中，反射模组的数量介于2～40组。

[0078] 由上述第一材料层和第二材料层形成的DBR反射结构对在外延层的侧壁上形成光波导结构，如图3所示，隐切激光200自衬底100的背面100‑2进入衬底，隐切激光200的散射光201经衬底100的正面100‑1出射后进入外延层侧壁上的反射结构102，反射结构102中具有不同折射率的第一材料层和第二材料层对该散射光进行多次反射，散射光201在反射结构(外延层侧壁上的光波导结构)中经多次反射传输，最后经反射结构102出射，而不会进入外延层内部。由此保证外延层不会被隐切激光的散射光损伤。

[0079] 在本实施例的另一可选实施例中，反射结构102对第一波长的光波具有30％以下的反射率，优选地，达到20％以下、10％以下，甚至达到5％以下接近0％。即，能够对隐切激光进行吸收。该可选实施例中，反射结构102包括m组由第一材料层和第二材料层交替叠置的反射膜组，m为大于等于1的自然数，此时反射结构102对具有所述第一波长的光波进行全吸收。该m组反射模组同样形成DBR结构，第一材料层和第二材料层具有不同的折射率。可选地，第一材料层可以是TiO2、Nb2O5、Ta2O5、HfO2、ZrO2或者ZnO，所述第二材料层可以是SiO2、MgF2、A12O3或者SiON。可选实施例中，DBR结构可以包括3组以上反射模组，优选地，包括5组到以上反射模组。为了保证反射结构对有源层发出的光的反射效果，在优选实施例中，反射模组的数量介于5～13组。同样可以通过光学模拟设定第一材料层和第二材料层的光学厚度，以及反射模组的数量，以实现对隐切激光散射的光波进行全吸收。如图4所示，对本申请的上述反射层以及现有技术中的DBR结构对各波长的光波的反射率进行对比，由图4可以看出，现有技术的DBR结构对波长为1064±50nm的光波的反射率在20％左右，而本发明的DBR结构对波长为1064±50nm的光波的反射率在30％以下，优选地，达到20％以下、10％以下，甚至达到5％以下接近0％，即，当隐切激光的散射激光进入外延层侧壁上的反射结构时，本实施例的DBR反射结构对大部分散射的隐切激光进行吸收，甚至对全部散射的隐切激光进行吸收。因此，散射的激光不会入射至外延层中。由此保证外延层不会被隐切激光的散射光损伤。

[0080] 再次参照图5，隐切激光200自衬底100的背面100‑2进入衬底，隐切激光200的散射光经衬底100的正面100‑1出射后射向反射结构。该可选实施例中的反射结构对隐切激光进行全吸收，因此，散射的激光照射至反射结构102时被全部吸收，不会进入被反射结构包裹的外延层，由此保证外延层不会被隐切激光的散射光损伤。

[0081] 本实施例的LED芯片制造方法还包括：在外延层上方形成电极结构以及对衬底进行切割的步骤。例如可以首先在外延层的上方，即反射结构的上方形成电极通孔，该电极通孔包括暴露第一半导体层的通孔和暴露第二半导体层的通孔，然后在上述电极通孔中沉积金属导电材料，形成与第一半导体层电连接的第一电极1031以及与第二半导体层的第二电极1032。

[0082] 形成上述电极结构之后，如图3或者图5所示，自衬底100的衬底背面100‑2一侧对衬底100进行隐切，然后对进行裂片，最终形成独立的LED芯片。

[0083] 上述以蓝光LED芯片的制造为例进行了说明，应该理解的是，如果是红光LED芯片，还包括将上述外延层键合至永久衬底，以及剥离生长衬底的过程，在此不再详细描述。

[0084] 实施例三

[0085] 本实施例提供一种半导体发光器件，如图10所示，本实施例提供的半导体发光器件300包括：

[0086] 封装支架301以及固定至封装支架301的LED芯片304。该封装支架301可以是任意适合安装固定半导体发光元件的封装支架，封装支架301包括固晶区302。如图10所示，在本实施例的可选实施例中，封装支架为平面型支架(可替代的是，封装支架也可以是带有凹槽的支架)，封装支架301的固晶区设置在封装支架的正面，LED芯片的两个电极分别与固晶区的两个电极区固定连接。与固晶区相对应的封装支架的背面设置有与固晶区电导通的电极层303，该电极层303包括间隔设置的两个电极3031，分别与外部信号源连接。

[0087] 本实施例中的LED芯片304可以是实施例一提供的LED芯片，具体结构可参照实施例一的描述，在此不再赘述。

[0088] 可以理解的是，该半导体发光器件还可以包括覆盖LED芯片的封装胶体。

[0089] 本实施例的发光器件具有实施例一提供的LED芯片，因此具有良好的可靠性。

[0090] 实施例四

[0091] 本实施例提供一种显示装置，如图11所示，该显示装置400包括电路基板401以及电性连接至电路基板的多个LED芯片402，在本实施例中，该LED芯片402为实施例一提供的LED芯片。同样如图11所示，电路基板401具有多组焊盘，每一组焊盘包括第一焊盘4011和第二焊盘4012，LED芯片的第一电极1031和第二电极1032分别电性连接至第一焊盘4011和第二焊盘4012。例如可以通过导电胶将LED芯片的第一电极1031和第二电极1032粘结至第一焊盘4011和第二焊盘4012。图11中，多个LED芯片在电路基板上呈矩阵排列，可以理解的是，可以根据实际的显示需要将LED芯片以任意适合的方式布置在电路基板上。

[0092] 如上所述，本发明提供的LED芯片及其制造方法、半导体发光器件及显示装置，至少具备如下有益技术效果：

[0093] 本发明的LED芯片包括半导体外延层，半导体外延层的上方及侧壁上形成有反射结构。该反射结构可以是DBR结构，该DBR结构覆盖半导体外延层的侧壁包裹外延层结构，通过合理选择DBR结构中第一材料层和第二材料层，并合理设计第一材料层和第二材料层的光学厚度，使得该DBR结构对有源层出射的光进行全反射，同时对隐切激光的反射率小于30％，最优地，小于5％，接近0％，即几乎能够对隐切激光进行全吸收。还可以通过合理设计第一材料层和第二材料层的光学厚度，使得位于半导体外延层侧壁上的反射结构与半导体外延层之间形成波导结构，当隐切激光入射至该光波导结构时，在光波导结构内反复传输最后自光波导结构出射出去。通过上述反射结构的设计，隐切过程中散射的激光被吸收或者自光波导结构出射，不会有激光进入半导体外延层中，从而避免半导体外延层被灼烧或者损伤，保护LED芯片不会出现漏电风险，增强器件的可靠性。

[0094] 本发明的半导体发光器件及显示装置均具有本发明的上述LED芯片，因此均具有良好的可靠性。

[0095] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。