[发明专利]高电压垂直结构半导体发光二极管

权利要求书

1.一种垂直结构LED芯片，其特征在于，所述的垂直结构LED芯片包括，带有通孔的绝缘支持衬底和至少两个垂直结构LED单元；其中，所述的带有通孔的绝缘支持衬底包括，绝缘衬底、通孔与金属栓和形成在所述的绝缘衬底的两个主表面上的多个金属膜；其中，所述的绝缘衬底上形成所述的通孔，所述的通孔中填充所述的金属栓；至少三个所述的金属膜形成在所述的带有通孔的绝缘衬底的第一个主表面上；两个所述的金属膜形成在所述的带有通孔的绝缘衬底的第二个主表面上；形成在所述的第二个主表面上的所述的两个金属膜与形成在所述的第一个主表面上的相对应的两个金属膜通过所述的金属栓形成电连接；形成在同一个主表面上的多个所述的金属膜互相电绝缘；所述的垂直结构LED单元分别设置在所述的带有通孔的绝缘衬底的第一个主表面上的所述的金属膜上；所述的垂直结构LED单元按照串联的方式电连接，使得所述的垂直结构LED芯片可以承受高电压。

2.根据权利要求1的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述的垂直结构LED单元包括：(1)半导体外延薄膜，包括：第一类型限制层，活化层和第二类型限制层；所述的活化层层叠在所述的第一类型限制层和所述的第二类型限制层之间；所述的半导体外延薄膜形成在所述的金属膜上；(2)钝化层；所述的钝化层覆盖所述的支持衬底、所述的金属膜和所述的半导体外延薄膜；在所述的半导体外延薄膜的上方的所述的钝化层上的预定的位置上形成窗口，所述的半导体外延薄膜在所述的窗口中暴露；在所述的金属膜的上方的所述的钝化层上的预定的位置上形成窗口，所述的金属膜在所述的窗口中暴露；(3)金属电极通过所述的窗口层叠在所述的半导体外延薄膜上并向预定的一相邻的垂直结构LED单元的金属膜延伸并通过在所述的相邻的垂直结构LED单元的金属膜上的窗口与该金属膜形成电连接，使得两个相邻的所述的垂直结构LED单元形成串联方式的电连接。

3.根据权利要求2的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述的半导体外延薄膜的材料是从一组材料中选出，该组材料包括：(1)氮化镓基材料；(2)磷化镓基材料；(3)氮磷镓基材料；(4)氧化锌基材料。

4.根据权利要求1的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述的绝缘衬底包括，硅绝缘衬底、或陶瓷绝缘衬底、或石墨泡沫绝缘衬底、或一个主表面带有一层绝缘层的金属衬底。

5.根据权利要求4的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述的陶瓷绝缘衬底包括，氮化铝绝缘衬底，或氧化铝绝缘衬底。

6.根据权利要求1的垂直结构LED芯片，其特征在于，所述的垂直结构LED单元在所述的支持衬底上的排列方式包括，所述的垂直结构LED单元排列成N行M列矩阵，其中，N≥1，M≥2；所述的垂直结构LED单元以串联方式电连接。