[发明专利]包括集成的背面反射器和芯片附接的发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件，并且更特别地，涉及半导体发光二极管(LEDs)。

背景技术

半导体LEDs是公知的固态照明元件，一旦向其施加电压，其能够产生光。LEDs通常包括二极管区域，所述二极管区域包括在其中的n-型层、p-型层和p-n结。阳极触点欧姆性地接触所述p-型层并且阴极触点欧姆性地接触所述n-型层。所述二极管区域可以在衬底上被外延地形成，诸如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓等等生长衬底，但是所述完成的器件可以不包括衬底。所述二极管区域可以例如由基于碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或砷化镓的材料，和/或由基于有机半导体的材料制造。最后，由所述LED辐射的光可以在可见的或紫外线(UV)区域中，并且所述LED可以包括诸如磷光体的波长转换材料。

一些LEDs包括顶部阳极和阴极触点，并且被配置用于底部安装。更特别地，一些商业上可获得的LEDs可以包括具有第一和第二相对面的碳化硅衬底，在所述第一面上的二极管区域以及在所述二极管区域上的与所述碳化硅衬底相对的阳极和阴极触点。这些LEDs的例子是由制造的LEDs的ETC^TM家族。图1是来自“TR2432^TMLEDs数据表CxxxTR2432-Sxx00”的芯片图的再现。如在图1的芯片(Die)横截面中所示的，这些LEDs包括相对薄的二极管区域和相对厚的碳化硅衬底，所述碳化硅衬底包括倾斜的侧壁以增强通过所述侧壁的光发射。图1的顶视图示出了阳极和阴极结合焊盘(bond pad)，并且底视图展示了底表面。如在该数据表的页1所看到的，“所述设计可以适合于工业标准侧视式封装，因为其是用纯净环氧树脂(clear epoxy)芯片可附接的并且具有两个顶触点，与工业标准封装一致”。

其它商业上可获得的LEDs可以包括具有第一和第二相对面的蓝宝石衬底，所述第一面上的二极管区域，以及在所述二极管区域上的与所述蓝宝石衬底相对的阳极和阴极触点。这些基于蓝宝石的LEDs的一个例子是由销售并在名称为“NLX-5Blue Power Die 38x38 mil BXCA3838XXX-YY-Z”的规格说明书(说明书No.BCDS BXCA3838 020509Rev.3)中被描述的NLX-5Blue Power芯片(Blue Power Die)。这些LEDs包括具有薄金的底部反射器。更特别地，所述器件的底部包括所述蓝宝石衬底上的二氧化硅层(大约0.5μm厚)，继之是所述二氧化硅层上的交替的二氧化钛和二氧化硅层，并且继之是被堆叠在所述交替的二氧化钛和二氧化硅层上的铝、钛、铬、铂和金的层。包括蓝宝石衬底的LED的另一例子是由Nichia公司销售并且在“用于Nichia芯片类型暖白LED模型的说明书：NS6L083BT(Specifications for Nichia Chip Type Warm White LED Model：NS6L083BT)”(Nichia说明书No.STS-DA1-0181C)中被描述的NS6L083BT LED。在这些器件中，直接在所述蓝宝石衬底上提供交替的铝和钨的层，继之是铂的层和金-锡的层。

发明内容

根据各种实施例的发光二极管包括：具有第一和第二相对面的碳化硅衬底，所述第一面上的二极管区域，在所述二极管区域上的与所述碳化硅衬底相对的阳极和阴极触点，以及在所述碳化硅衬底上的与所述二极管区域相对的混合反射器。所述混合反射器包括透明层和在所述透明层上与所述衬底相对的反射层，所述透明层具有低于所述碳化硅衬底的折射率(例如，相比于用于所述碳化硅衬底的大约2.75的折射率的大约1.5的折射率)。在其它实施例中，芯片附接层可以被提供在所述混合反射器上，与所述碳化硅衬底相对。在又其它的实施例中，阻挡层可以被提供在所述混合反射器和所述芯片附接层之间。在一些实施例中，所述透明层包括二氧化硅，所述反射层包括铝，所述芯片附接层包括金-锡合金，并且所述阻挡层包括铂。此外，在一些实施例中，所述透明层、所述反射层、所述芯片附接层和所述阻挡层全部是所述碳化硅衬底上的薄膜层，以为所述发光二极管提供集成的背面反射器和芯片附接。