[發明專利]一種具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片及其制作方法

在審

• 申請號: 202010097508.3
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111146321A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 鄧梓陽;崔永進;范凱平;仇美懿;徐亮;莊家銘
• 申請（專利權）人: 佛山市國星半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓;李素蘭

1.一種具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片，其特征在于，包括襯底、設于襯底正面的發光結構、設于發光結構上的第一DBR反射層、以及設于襯底背面的第二DBR反射層；

所述第一DBR反射層為單堆結構，所述第二DBR反射層為多堆結構；

所述第一DBR反射層的反射光譜中，反射率大于80％的波長寬度范圍為150～350nm；

所述第二DBR反射層的反射光譜中，反射率大于95％的波長寬度范圍為200～450nm；

發光結構發出的光經過第一DBR反射層和第二DBR反射層反射后，芯片正向及側向發光強度趨于相同。

2.如權利要求1所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片，其特征在于，所述第二DBR反射層為三堆結構，依次包括第一堆結構、第二堆結構和第三堆結構，其中，第一堆結構的單堆光學厚度＞第二堆結構的單堆光學厚度＞第三堆結構的單堆光學厚度，其中，入射光線依次經過第一堆結構、第二堆結構和第三堆結構。

3.如權利要求2所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片，其特征在于，第一堆結構的各層光學厚度為(1.0～1.4)*λ，第二堆結構的各層光學厚度為(0.9～1.0)*λ，第三堆結構的各層光學厚度為(0.7～0.9)*λ，其中，λ為發光結構發出的光的中心波長的四分之一。

4.如權利要求3所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片，其特征在于，所述第一DBR反射層的各層光學厚度為λ。

5.如權利要求1～4任一項所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片，其特征在于，所述第一DBR反射層和第二DBR反射層由若干個周期的反射膜組組成，所述反射膜組由第一膜層和第二膜層組成，其中，第一膜層的折射率與第二膜層的折射率不同。

6.如權利要求5所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片，其特征在于，所述第一膜層的材料為氧化硅、氧化鈦、氧化鉿、氟化鎂、氧化釔、硫化鋅、氧化鋯和氮化硅中的一種，所述第二膜層的材料為氧化硅、氧化鈦、氧化鉿、氟化鎂、氧化釔、硫化鋅、氧化鋯和氮化硅中的一種。

7.一種具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：

在芯片的正面形成發光結構；

在發光結構上形成第一DBR反射層，所述第一DBR反射層為單堆結構，其反射率大于80％的波長寬度范圍為150～350nm；

在襯底的背面形成第二DBR反射層，所述第二DBR反射層為多堆結構，其反射率大于95％的波長寬度范圍為200～450nm；

發光結構發出的光經過第一DBR反射層和第二DBR反射層反射后，芯片正向及側向發光強度趨于相同。

8.如權利要求7所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片的制作方法，其特征在于，所述第二DBR反射層為三堆結構，依次包括第一堆結構、第二堆結構和第三堆結構，其中，第一堆結構的單堆光學厚度＞第二堆結構的單堆光學厚度＞第三堆結構的單堆光學厚度，其中，入射光線依次經過第一堆結構、第二堆結構和第三堆結構。

9.如權利要求7所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片的制作方法，其特征在于，所述第一DBR反射層和第二DBR反射層由若干個周期的反射膜組組成，所述反射膜組由第一膜層和第二膜層組成，其中，第一膜層的折射率與第二膜層的折射率不同；

所述第一膜層的材料為氧化硅、氧化鈦、氧化鉿、氟化鎂、氧化釔、硫化鋅、氧化鋯和氮化硅中的一種，所述第二膜層的材料為氧化硅、氧化鈦、氧化鉿、氟化鎂、氧化釔、硫化鋅、氧化鋯和氮化硅中的一種。

10.如權利要求9所述的具有DBR絕緣保護的出光均勻LED芯片的制作方法，其特征在于，采用離子源輔助真空鍍膜技術形成第一DBR反射層和第二DBR反射層，其中，以5～15埃/秒的沉積速度沉積形成氧化硅層，以2～6埃/秒的沉積速度形成氧化鈦層，以一層氧化硅層和一層氧化鈦層為一對反射膜組；

沉積氧化硅所用離子源的電壓為300～800V，電流為400～1100mA，沉積氧化鈦所用離子源的電壓為300～800V，電流為400～1100mA。