[實(shí)用新型]一種倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521014364.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN205194729U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱森
• 主分類號(hào): H01L33/08
• 分類號(hào): H01L33/08;H01L33/10;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體光電芯片制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片。

背景技術(shù)

一般在藍(lán)寶石襯底上制作的藍(lán)、綠或紫光LED芯片的發(fā)光面為外延材料的生長(zhǎng)表 面，即P型表面。在LED的封裝過程中，都把藍(lán)寶石襯底面直接固定在散熱板上。在LED的工 作過程中，其發(fā)光區(qū)——有源區(qū)是器件發(fā)熱的根源。由于藍(lán)寶石襯底本身是一種絕緣體材 料，且導(dǎo)熱性能和GaN材料比較差，所以對(duì)這種正裝的LED器件其工作電流都有一定的限 制，以確保LED的發(fā)光效率和工作壽命。為改善器件的散熱性能，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種LED芯片 結(jié)構(gòu)，即倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片。

由于LED芯片設(shè)計(jì)的局限性，封裝良率一直很低，現(xiàn)有的LED所發(fā)射的光的發(fā)散角 比較大，不能出射較為集中的光。現(xiàn)在的LED芯片的有源區(qū)比較小，發(fā)光效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種能夠?qū)l(fā)出的光聚 集起來，增強(qiáng)發(fā)光效率，同時(shí)設(shè)置多個(gè)P-CaN和N-CaN，擴(kuò)大有源區(qū)的面積，提高發(fā)光效率的 一種倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型一種倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片從上到下依次包 括：藍(lán)寶石層、P型半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層、反射層、電極、金屬凸點(diǎn)和支架；所述藍(lán)寶石層與 P型半導(dǎo)體層和N型半導(dǎo)體層接觸，其特征在于：所述N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層相互交替 放置，所述反射層設(shè)置于N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層之下，包括金屬反射層和曲面聚光裝 置，金屬反射層覆蓋于曲面聚光裝置上，反射層下對(duì)應(yīng)N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層設(shè)置有P 極和N極，P極通過金屬凸點(diǎn)與支架連接，N極通過金屬凸點(diǎn)與支架連接；所述支架為硅片。

由于以上結(jié)構(gòu)，設(shè)置了相互交替的N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層，可以增大P極與N 極之間的接觸面積，從而擴(kuò)大發(fā)光區(qū)的面積，增強(qiáng)發(fā)光效率；在芯片中還設(shè)置了帶有金屬反 射層和曲面聚光裝置的發(fā)射層，可以將照射到反射層的光進(jìn)行聚集然后發(fā)出，提高了發(fā)光 效率。

本實(shí)用新型一種倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片，所述P型半導(dǎo)體層之間設(shè)置有N型半導(dǎo)體層， 每個(gè)P型半導(dǎo)體層連接一個(gè)P極；所述N形半導(dǎo)體層之間設(shè)置有P型半導(dǎo)體，每個(gè)N型半導(dǎo)體層 連接一個(gè)N極。

本實(shí)用新型一種倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片，所述P型半導(dǎo)體為P-CaN,所述N型半導(dǎo)體為 N-CaN。

一種具有倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片的制備方法，包括：

步驟一：將藍(lán)寶石進(jìn)行感應(yīng)耦合離子刻蝕，得到背面圖形化的藍(lán)寶石襯底；

步驟二：在藍(lán)寶石襯底上通過MOCVD生長(zhǎng)外延層，分別為N型GaN和P型GaN；

步驟三：在外延層上制作反射層，在導(dǎo)電反射層上面制作金屬保護(hù)層，在金屬保護(hù) 層表面制作SiO2絕緣層；

步驟四:通過真空鍍膜方法蒸鍍金屬，制作N電極和P電極:

步驟五:將藍(lán)寶石研磨減薄，切割裂片成獨(dú)立的芯粒，將芯粒焊接在支架上。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、有源區(qū)面積增大。設(shè)置了相互交替的N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層，可以增大P極 與N極之間的接觸面積，從而擴(kuò)大發(fā)光區(qū)的面積，增強(qiáng)發(fā)光效率。

2、有強(qiáng)度較大的出射光。在芯片中還設(shè)置了帶有金屬反射層和曲面聚光裝置的發(fā) 射層，可以將照射到反射層的光進(jìn)行聚集然后發(fā)出，提高了發(fā)光效率。

附圖說明

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實(shí)用新型倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片示意圖。

圖中標(biāo)記，1為藍(lán)寶石層，2為P型半導(dǎo)體層，3為反射層，4為P極，5為支架，6為金屬 凸點(diǎn)，7為N極，8為N型半導(dǎo)體層。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可 被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列 等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。