一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底制造技术

本实用新型专利技术公开一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底，包括：蓝宝石衬底、n型GaN层、n电极、发光层、p型GaN层、电极、p电极压焊点、反光层、底板、第一引线、第二引线，所述底板上方连接反光层，所述反光层上方设置有蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底连接n型GaN层，所述n型GaN层引出n电极，所述n电极上连接第一引线，所述GaN层上方连接发光层，所述发光上方连接p型GaN层，所述p型GaN层引出电极，所述电上方连接p电极压焊点，所述p电极压焊点上方连接第二引线，该设计简单，安全，可靠，使蓝宝石衬底寿命大大提高，可重复使用，有效的降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED照明领域，具体涉及一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底。
技术介绍
当下，使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400μm减到100μm左右）。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资，所以设计出可重复使用的LED外延蓝宝石衬底已迫在眉睫。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底，包括：蓝宝石衬底、n型GaN层、n电极3、发光层、p型GaN层、电极6、p电极压焊点、反光层、底板、第一引线、第二引线，所述底板9上方连接反光层，所述反光层上方设置有蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底连接n型GaN层，所述n型GaN层引出n电极，所述n电极上连接第一引线，所述GaN层上方连接发光层，所述发光4上方连接p型GaN层，所述p型GaN层引出电极，所述电6上方连接p电极压焊点，所述p电极压焊点上方连接第二引线。作为上述技术的进一步改进，所述反光层材料包括铝、镍、银、钯。作为上述技术的进一步改进，所述蓝宝石衬底平坦表面上设置有等距离规则排列若干凸起的周期图形。作为上述技术的进一步改进，所述底板与反光层之间设置有固晶层且固晶层设置有焊料和银胶。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术结构新颖，设计科学，结构简单，在波浪纹半球形凹槽形状的顶部之间形成空气空隙，这些嵌入环形空气空隙增强了光的直射，LED芯片蓝宝石衬底1背面沉积用于反光的金属层，同时配合使用具有良好导热特性的固晶材料，使得本技术的LED不仅出光效率较高，而且器件可靠性也有显著改善；反光层8使得向背面传播的光绝大部分反射回上表面并取出；而其下的银胶或焊料又起到良好的导热作用，使得器件在工作的时候温升得到控制，使蓝宝石衬底寿命大大提高，可重复使用，有效的降低了成本。附图说明图1为本技术的剖面示意图。图中：1-蓝宝石衬底、2-n型GaN层、3-n电极、4-发光层、5-p型GaN层、6-电极、7-p电极压焊点、8-金属反光层、9-底板、10-第一引线、11-第二引线。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1，本技术实施例中，一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底，包括：蓝宝石衬底1、n型GaN层2、n电极3、发光层4、p型GaN层5、电极6、p电极压焊点7、反光层8、底板9、第一引线10、第二引线11，所述底板9上方连接反光层8，所述反光层8上方设置有蓝宝石衬底1，所述蓝宝石衬底1连接通过光刻掩膜、离子刻蚀方法刻蚀部分外延层区域直至露出n型GaN层2，所述n型GaN层2引出n电极3，所述n电极3上连接第一引线10，所述GaN层2上方连接发光层4，所述发光层4上方连接p型GaN层5，所述p型GaN层5引出电极6，所述电极6上方连接p电极压焊点7，所述p电极压焊点7上方连接第二引线11；所述反光层8材料包括铝、镍、银、钯；所述蓝宝石衬底1平坦表面上设置有等距离规则排列若干凸起的周期图形；所述底板9与反光层8之间设置有固晶层且固晶层设置有焊料和银胶。本技术的工作原理是：在蓝宝石衬底1上外延生长III-族氮化物半导体多层薄膜LED芯片结构，包括：n型GaN层2；发光层4；以及p型GaN层5。然后通过光刻掩膜、离子刻蚀方法刻蚀部分外延层区域直至露出n型GaN层2以便引出n电极3。接着，在p电极上沉积半透明Ni/Au金属层作接触电极6。最后，在p电极上通过光刻掩膜、物理沉积的方法制作用于p电极压焊点7。本技术结构新颖，设计科学，结构简单，在波浪纹半球形凹槽形状的顶部之间形成空气空隙，这些嵌入环形空气空隙增强了光的直射，LED芯片蓝宝石衬底1背面沉积用于反光的金属层，同时配合使用具有良好导热特性的固晶材料，使得本技术的LED不仅出光效率较高，而且器件可靠性也有显著改善；反光层8使得向背面传播的光绝大部分反射回上表面并取出；而其下的银胶或焊料又起到良好的导热作用，使得器件在工作的时候温升得到控制，使蓝宝石衬底寿命大大提高，可重复使用，有效的降低了成本。以上所述仅为本技术较佳的实施例，并非因此限制本技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本技术说明书及图示内容作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底，包括：蓝宝石衬底（1）、n型GaN层（2）、n电极（3）、发光层（4）、p型GaN层（5）、电极（6）、p电极压焊点（7）、反光层（8）、底板（9）、第一引线（10）、第二引线（11），其特征在于，所述底板（9）上方连接反光层（8），所述反光层（8）上方设置有蓝宝石衬底（1），所述蓝宝石衬底（1）连接n型GaN层（2），所述n型GaN层（2）引出n电极（3），所述n电极（3）上连接第一引线（10），所述GaN层（2）上方连接发光层（4），所述发光层（4）上方连接p型GaN层（5），所述p型GaN层（5）引出电极（6），所述电极（6）上方连接p电极压焊点（7），所述p电极压焊点（7）上方连接第二引线（11）。

【技术特征摘要】
1.一种可重复使用的LED外延蓝宝石衬底，包括：蓝宝石衬底（1）、n型GaN层（2）、n电极（3）、发光层（4）、p型GaN层（5）、电极（6）、p电极压焊点（7）、反光层（8）、底板（9）、第一引线（10）、第二引线（11），其特征在于，所述底板（9）上方连接反光层（8），所述反光层（8）上方设置有蓝宝石衬底（1），所述蓝宝石衬底（1）连接n型GaN层（2），所述n型GaN层（2）引出n电极（3），所述n电极（3）上连接第一引线（10），所述GaN层（2）上方连接发光层（4），所述发光层（4）上方连接p型GaN层（5），所述p型GaN层（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭欣，林木榕，林永腾，
申请(专利权)人：福建晶安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35