[发明专利]一种用于倒装芯片的紫外发光二极管及衬底刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明属于深紫外LED制造领域，具体涉及一种用于倒装芯片的紫外发光二极管。

背景技术

对于紫外杀菌来说，与传统的汞灯相比，深紫外LED具有很多优点，它可以直接把电转化为光，并且无污染、亮度高、功耗低、寿命长、工作电压低且易小型化。由于发光二极管是固体光源，折射率较高，容易产生全内反射，由此将导致出光率低下，因此，如何提高LED的出光效率，一直是该领域研究的热点。目前常用的手段是：衬底表面粗化，虽然能够减少全内反射率，然而出光率仍然不高；对于已经成型的芯片，例如芯片正面出光的方式，多数是在衬底正面外加透镜，但该方式工艺复杂，成本高。

鉴于上述原因，本发明提供一种用于倒装芯片的紫外发光二极管及衬底刻蚀方法，以解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明提供一种用于倒装芯片的紫外发光二极管，包括P型电极和N型电极，以及依次形成的衬底、缓冲层、N型半导体层、发光区、P型半导体层和接触层，所述衬底作为出光面，其中，衬底正面与缓冲层接触，且衬底背面刻蚀有多个大小相等且规则排列的聚光体。

进一步的，所述聚光体为平顶的圆锥体、半球体或半椭球体。

进一步的，刻蚀前所述衬底背面表面平滑，并附有一层掩蔽层。

进一步的，掩蔽层材料包括光刻胶、SiO2、SiN或Ni。

进一步的，所述多个聚光体呈阵列式排布。

进一步的，所述聚光体的尺寸为微米级或纳米级。

进一步的，所述衬底为蓝宝石衬底。

本发明还提供一种紫外发光二极管的衬底刻蚀方法，包括以下步骤：

S1、按照预定的图形尺寸，在掩蔽层及衬底上从上至下刻蚀出多个大小相等的初始聚光体，所述初始聚光体为圆锥体、半球体或半椭球体；

S2、将刻蚀后的掩蔽层及衬底置入显影液中，所述显影液溶解掩蔽层；

S3、掩蔽层完全去除后，露出衬底背面平顶的聚光体，清洗并烘干所述衬底。

进一步的，所述初始聚光体，是采用干法刻蚀的感应耦合反应粒子刻蚀方式得到。

进一步的，所述刻蚀方式使用气体包括BCl3、HBr、HCl、SF6及Cl2的两种或两种以上混合气体。

本发明具有如下优点和有益效果：

本发明提供的用于倒装芯片的紫外发光二极管，包括P型电极和N型电极，以及依次形成的衬底、缓冲层、N型半导体层、发光区、P型半导体层和接触层，所述衬底为蓝宝石衬底并作为出光面，其中，衬底正面与缓冲层接触，且衬底背面刻蚀有多个聚光体。聚光体为平顶的圆锥体、半球体或半椭球体。如此，通过在蓝宝石本身刻蚀平顶的聚光颗粒，相比现有技术的透镜方式，使得光线能够均匀透射。

结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的用于倒装芯片的紫外发光二极管整体结构示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的用于倒装芯片的紫外发光二极管衬底背面俯视图；

图3为本发明较佳实施例提供的用于倒装芯片的紫外发光二极管衬底刻蚀方法流程图；

图4a为本发明较佳实施例提供的附有掩蔽层衬底的示意图；

图4b为本发明较佳实施例提供的将掩蔽层及衬底刻蚀后成型的示意图；

图4c为本发明较佳实施例提供的去除掩蔽层后形成的聚光体示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。