[发明专利]一种LED高亮度倒装芯片以及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片制作技术，具体涉及了一种LED高亮度倒装芯片以及制作方法。

背景技术

随着氮化物（市场上一般为GaN）基第三代半导体材料的兴起，蓝色以及白色发光二极管（LED）的研制成功，发光强度发光效率的不断提高，LED已经被公认为最有可能进入通用照明领域的新型固态冷光源，因而在近年来成为全球关注的焦点。

由于自然界缺乏GaN单晶材料，且单晶GaN材料极其难以生长，因此目前市场一般采用异质外延方法来实现GaN材料的生长，同常采用蓝宝石作为GaN材料进行异质外延生长的衬底材料。然而，该以蓝宝石为衬底通过正装工艺制作形成的LED芯片由于电极及其焊接点会吸收部分光，导致出光效率较低，同时由于该通过正装工艺制作形成的LED芯片中P-N结产生的热量需要通过蓝宝石衬底传递出去，由于蓝宝石的导热系数（为35W/m.K）较低，因此，散热热阻较大，散热效果不佳。

为了解决上述通过正装工艺制作形成LED芯片存在出光效率较低、散热效果不佳的技术问题，已有采用倒装工艺制作形成LED倒装芯片，具体地，将LED芯片的P型电极和N型电极通过金属球（通常采用金球）焊接固定设置在导热系数高的硅质或铜质衬底上，通过硅质或铜质衬底将P-N结产生的热量及时传递出去；且将蓝宝石衬底作为LED芯片的出光面，同时在P型电极和P型GaN层之间设置金属反射层，从而将光及时反射出去，从而提高出光效率。由于金属反射层由于金属本身的特性会存在光吸收现象，直接会对芯片的出光效率造成影响，同时还会导致部分光能量被吸收后而无法射出，进一步对芯片的出光效率造成影响。

与本发明技术目的较为接近的是公开号为CN103078050A的中国专利，该专利公开了一种倒装LED芯片及其制造方法，，包括：提供衬底，在衬底上沉积外延层，所述外延层包括N型氮化镓层、多量子阱有源层和P型氮化镓层；刻蚀所述外延层，形成台阶阵列，所述台阶阵列暴露出N型氮化镓层；在所述P型氮化镓层上形成第一金属层；对所述第一金属层进行退火自组装；以第一金属层为掩膜刻蚀所述P型氮化镓层，在所述P型氮化镓层中形成坑洞阵列；在坑洞阵列中沉积第二金属层，所述第一金属层和第二金属层组成金属反射镜层。这样，使多量子阱有源层发出的光在金属反射镜层上散射，而不被LED各层结构形成的波导结构限制，最终射出，提高LED的光析出率。该专利披露的技术方案制作工序不仅过为复杂，而且其仍然采用金属作为反射镜层，因此该专利的反射出光效果仍然不佳，此外，其电流扩散效果较差。

但是目前现有的LED倒装芯片的反射结构对于提高出光效率的贡献仍然受到局限，因此有必要提出新的技术方案实现对其的改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LED高亮度倒装芯片以及制作方法，大幅度地提高了出光效率，且散热效果好。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种LED高亮度倒装芯片，包括衬底，成形在所述衬底上、且由N型导电层、发光层和P型导电层组成的外延层，分别与N型导电层和P型导电层电连接的N型电极和P型电极，和具有N型、P型导电区域的散热基片，所述N型电极和P型电极分别与所述散热基片的N型导电区域和P型导电区域电连接，所述衬底背面作为所述倒装芯片的出光面，其中，所述倒装芯片包括DBR反射层，所述DBR反射层成形在所述倒装芯片上，所述P型电极贯穿所述DBR反射层并向外延伸。

优选地，所述倒装芯片包括成形在所述P型导电层上的透明导电层，所述DBR反射层成形在所述透明导电层上，所述N型电极和所述P型电极分别成形在所述N型导电层和所述透明导电层上，所述P型电极贯穿所述DBR反射层并向外延伸。

优选地，所述倒装芯片进一步包括电流阻挡层，所述电流阻挡层介于所述P型导电层与所述透明导电层之间。

优选地，所述倒装芯片包括透明导电层和绝缘钝化层，所述透明导电层成形在所述P型导电层上，所述绝缘钝化层成形在所述透明导电层和所述N型导电层上；

所述DBR反射层通过所述绝缘钝化层成形在所述透明导电层上；

所述N型电极和P型电极分别成形在所述N型导电层和所述透明导电层上，所述N型电极贯穿所述绝缘钝化层并向外延伸，所述P型电极贯穿所述绝缘钝化层和所述DBR反射层并向外延伸。

优选地，所述N型电极底部和P型电极底部均包括导电反射镜层。