[實用新型]一種大功率紅外發光二極管

有效

• 申請號: 201420516772.6
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN204189827U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 林志偉;陳凱軒;張永;楊凱;蔡建九;白繼鋒;卓祥景;姜偉;劉碧霞
• 申請（專利權）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64;H01L33/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 廖吉保;唐紹烈

技術領域

本實用新型涉及發光二極管技術領域，尤其是指一種大功率紅外發光二極管。

背景技術

紅外發光二極管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等特性，被廣泛應用于通信、測控及遙感裝置等技術領域。現有技術中，紅外發光二極管主要采用液相外延法生長異質結為活性層，所述方法生長的紅外二極管內量子效率較低，使得其難以在功率上突破。

采用金屬有機化合物氣相外延生長具有多量子阱的外延結構，可以取得較高的內量子效率。但由于襯底吸收及界面出光率低，使得近紅外發光二極管的外量子效率較低。

采用倒裝制作工藝的反極性芯片能有效地提高紅外發光二極管的外量子效率。但是隨著紅外發光二極管功率的不斷增大，解決散熱問題變得日益突出。

采用反極性芯片結構的條件下，為了防止金屬擴散等因素，通常在金屬反射鏡與外延層之間蒸鍍氧化物充當金屬阻擋層，氧化物材料熱導率較差，使得芯片散熱性能較差，隨著芯片功率的提高導致散熱問題越來越突出；而且，由于蒸鍍氧化物工藝，存在氧化物與金屬反射鏡及外延層剝離脫落等缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種大功率紅外發光二極管，使得紅外發光二極管在較大功率下還能獲得較好的散熱效果，提高發光二極管的熱穩定性，且采用此芯片結構粘附性較好而不容易出現外延結構剝離

為達成上述目的，本實用新型的解決方案為：

一種大功率紅外發光二極管，包括外延發光結構、基板及高熱導介質層；外延發光結構一側設置高熱導介質層，高熱導介質層上設置基板，高熱導介質層位于外延發光結構與基板之間將外延發光結構產生的熱量導向基板。

進一步，高熱導介質層為純凈的金剛石薄膜。

進一步，高熱導介質層的厚度為50nm-600nm。

進一步，高熱導介質層與外延發光結構之間設置外延保護層。

進一步，外延保護層由第一外延保護層及第二外延保護層組成，與外延發光結構接觸的為第一外延保護層，與高熱導介質層接觸的為第二外延保護層。

進一步，外延保護層的材料包括GaAs、AlGaAs、GaInAs、AlGaInAs、AlInP、AlGaInP、GaInP、GaP。

進一步，第一外延保護層無導電型摻雜；第二外延保護層采用高濃度的硅摻雜。

進一步，第一外延保護層厚度為100nm-500nm；第二外延保護層厚度為10nm-50nm。

進一步，基板與高熱導介質層之間設置金屬反射鏡，金屬反射鏡與外延發光結構通過導電通道導通且形成歐姆接觸，高熱導介質層與外延發光結構及金屬反射鏡形成全方位反射器。

進一步，金屬反射鏡與高熱導介質層之間設置過渡層。

進一步，過渡層為碳化鈦；過渡層的厚度為小于等于30nm。

進一步，外延發光結構包括有源層、第一型導電層及第二型導電層；有源層一側設置第一型導電層，第一型導電層上設置第一電極，另一側設置第二型導電層，第二型導電層上設置外延保護層。

進一步，第二型導電層與外延保護層接觸端的外延層材料為砷化物三五族化合物，則外延保護層的材料為磷化物三五族化合物；第二型導電層與外延保護層接觸端的外延層材料為磷化物三五族化合物，則外延保護層的材料為砷化物三五族化合物。

一種大功率紅外發光二極管制作方法，包括以下步驟：

一，提供外延發光結構，在外延發光結構上生長外延保護層；

二，采用微波化學氣相沉積法，在低溫的條件下，在外延保護層表面沉積金剛石薄膜，形成高熱導介質層；

三，采用化學氣相沉積法，在低溫的條件下，在金剛石薄膜表面沉積碳化鈦，形成過渡層；

四，在過渡層表面形成金屬反射鏡，金屬反射鏡通過導電通道與外延發光結構連接導通且形成歐姆接觸；

五，在金屬反射鏡表面鍵合具有導電功能的基板；

六，在外延發光結構上形成第一電極，在基板上形成第二電極。

進一步，提供外延發光結構包括：在襯底上形成外延發光結構，該外延發光結構由襯底表面由下向上依次為腐蝕阻擋層、第一型導電層、有源層、第二型導電層。

進一步，在金屬反射鏡表面鍵合具有導電功能的基板后，剝離襯底。

進一步，制作第一電極和第二電極保護膜，采用干法腐蝕或濕法腐蝕的方法粗化第一型導電層的表面；去除保護膜，切割分裂芯片。