[发明专利]一种整面反射镜的垂直结构LED芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种整面反射镜的垂直结构LED芯片及其制备方法，结构包括：n电极、外延层、绝缘层、反射金属层、保护层金属、键合层金属和支撑导电基板。具体的，键合层金属顶部设有第一凸起，保护层金属包括第一凹槽和第二凸起，反射金属层包括第二凹槽和第三凸起，绝缘层安装于所述第三凸起外侧，外延层安装于绝缘层和反射金属层上；通过在反射金属层第三凸起的外侧设置有绝缘层，能够有效阻止金属离子迁移到LED芯片侧面，同时，由于采取了绝缘层去阻挡反射金属层的金属离子迁移，所以就不需要将反射金属层内缩，这样反射金属层的反射面积就会比现有的垂直结构LED芯片的反射面积要大，从而有效提高了LED芯片亮度。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别地是一种整面反射镜的垂直结构LED芯片及其制备方法。

背景技术

目前发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已广泛用于室内外照明，室外照明、车灯以及手持照明等应用领域。发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是靠PN结把电能转换成光能的一种器件，具有可控性好，启动快，寿命长，发光效率高，安全，节能环保等优点，被称为绿色光源，第四代光源。不仅带动照明产业的深刻变革，同时还引领着显示屏领域的创新。随着LED产业的发展，大功率LED越来越受到人们的青睐。而大功率LED中，垂直结构LED芯片以其可通大电流和出光方向好而受各到市场青睐。

但是现有的垂直结构LED芯片存在以下缺点：(1)垂直结构LED芯片的反射镜主要使用Ag，而Ag由于本身性质活泼，容易迁移到LED芯片侧面，侧面有PN结，所以金属离子迁移到这里，就会形成短路漏电，造成芯片失效；(2)现有的垂直结构LED芯片会使用反射率低的金属覆盖反射镜，从而实现保护Ag，但Ag边缘低反射率的保护金属吸光严重，而且还需要将反射金属的面积内缩，使其小于GaN面积，导致反射率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整面反射镜的垂直结构LED芯片及其制备方法，解决了现有垂直结构LED芯片存在的容易漏电、反射率低的问题。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种整面反射镜的垂直结构LED芯片，包括n电极、外延层、绝缘层、反射金属层、保护层金属、键合层金属和支撑导电基板；其中，所述键合层金属安装在支撑导电基板上，所述键合层金属顶部设有第一凸起，所述保护层金属包括第一凹槽和第二凸起，所述第一凹槽与第一凸起相匹配，所述反射金属层包括第二凹槽和第三凸起，所述第二凹槽与第二凸起相匹配，所述绝缘层安装于所述第三凸起外侧，所述外延层安装于所述绝缘层和所述反射金属层上，所述n电极安装于外延层上。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述外延层为硅基或蓝宝石或SiC衬底上生长的发光GaN层。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述绝缘层为SiO2，所述绝缘层厚度100nm-10000nm。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述反射金属层为NiAg叠层，所述反射金属层厚度为100nm-1000nm。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述保护层金属为Ti、TiW、Pt、Ni、Cr和Au的多金属叠层，所述保护层金属厚度在100nm-5000nm。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述键合层金属为Ni和Sn的叠层或共晶合金，所述键合层金属厚度在100nm-5000nm。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述支撑导电基板为单晶硅或多晶硅，所述支撑导电基板厚度在50um-400um。

作为所述整面反射镜的垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述n电极为Cr、Ti、Al、Ni、Au和Pt中的一种或多种金属的叠层，所述n电极厚度在0.5um-10um。