[发明专利]一种高结温LED芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种高结温LED芯片及其制作方法，所述芯片包括衬底、设于衬底上的第一半导体层、设于第一半导体层上的有源层和第一电极、设于有源层上的第二半导体层、以及设于第二半导体层上的第二电极，第一电极和第二电极均依次包括反射层、阻绝层和打线接触层，所述反射层由第一金属制成，所述阻绝层由第二金属制成，所述打线接触层由第三金属制成，其中，所述第一金属的金属活性小于Cr的金属活性，且第一金属的反射率大于80％，所述阻绝层用于阻挡反射层的金属迁移。本发明通过对电极的结构进行重新设计，控制电极金属活性，减少电极金属在高温时的迁移，有效将芯片的结温Tj(忍受度)从140度，提升到200～250度。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种高结温LED芯片及其制作方法。

背景技术

LED的基本结构是一个半导体的P-N结。实验指出，当电流流过LED元件时，P-N结的温度将上升，严格意义上说，就把P-N结区的温度定义为LED结温。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。

LED芯片的最高结温可以用来计算在给定功耗下LED封装器件外壳至环境的热阻，这可以用来选定合适的散热装置。如果LED封装器件工作温度超过LED芯片的最高结温，LED封装器中的晶体管就容易被破坏，LED封装器也随之失效。

LED芯片结温的估计值(Tj)的计算方法如下：

Tj＝Ta+(RθJA×PD)，

Ta＝封装的环境温度(℃)，

RθJA＝P-N结至环境的热阻(℃/W)，

PD＝封装的功耗(W)。

若提高LED芯片结温的最大额定值，即使环境温度非常高，芯片也能正常工作。

近年来，LED应用范围普及化，已经大部分取代目前的生活照明。在特殊大功率的应用中，LED所产生的高温与Droop效应，影响了LED的应用。现有的LED芯片结温(Tj)在140℃以下，已经不足以满足封装的需求。市场上对LED芯片的结温要求在200℃以上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高结温LED芯片及其制作方法，有效提高芯片的结温。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高结温LED芯片，包括衬底、设于衬底上的第一半导体层、设于第一半导体层上的有源层和第一电极、设于有源层上的第二半导体层、以及设于第二半导体层上的第二电极，第一半导体层和第一电极之间设有第一接触层，第二半导体层和第二电极之间设有第二接触层，第一电极和第二电极均依次包括反射层、阻绝层和打线接触层，所述反射层由第一金属制成，所述阻绝层由第二金属制成，所述打线接触层由第三金属制成，其中，所述第一金属的金属活性小于Cr的金属活性，且第一金属的反射率大于80％，所述阻绝层用于阻挡反射层的金属迁移。

作为上述方案的改进，所述第二金属的金属活性＜第一金属的金属活性。

作为上述方案的改进，所述第三金属的金属活性＜第二金属的金属活性＜第一金属的金属活性。

作为上述方案的改进，所述第一金属为Rh，所述第二金属为Pt或Pd，所述第三金属为Au。

作为上述方案的改进，所述第一金属为Rh，所述第二金属为W或TiW，所述第三金属为Au。

作为上述方案的改进，所述第一接触层和第二接触层均为透明导电层，所述透明导电层由氧化铟锡或铟锌氧化物制成，所述透明导电层的厚度为300～3000埃。

作为上述方案的改进，所述反射层的厚度为1000～5000埃，所述阻绝层的厚度为300～3000埃。