The invention discloses a micron sized LED flip chip and its preparation method, characteristics of GaN epitaxial layer for the preparation of LED Taiwan is Taiwan type structure, structure of platform and mesa is a conical platform, the distribution of N electrode rings, table top edge distribution of current expansion ring, current expansion material will not ion diffusion in the temperature of 300 DEG C, the side wall of the top edge of the current expansion ring and Taiwan type structure is a passivation layer, a passivation layer by chemical gas insulating layer and the number of cycles is not less than the distributed Prague reflector layer 1 sedimentary facies of the table top and side wall passivation layer covering p reflecting electrode layer. The invention can improve the reflectivity of the reflector and avoid the leakage phenomenon caused by the metal diffusion in the reflected electrode layer, and has a larger alignment tolerance in the photolithography process.
【技术实现步骤摘要】
一种微米尺寸倒装LED芯片及其制备方法
本专利技术涉及可见光通信用LED芯片领域,具体涉及微米尺寸倒装LED芯片及其制备方法。
技术介绍
在可见光通信领域,LED芯片的调制带宽是影响信息传输速率的重要因素。芯片的调制带宽主要由载流子复合寿命和RC常数决定,其中R和C分别是芯片的等效电阻和等效电容。采用微米尺寸LED芯片,一方面可降低等效电容、减小RC常数,另一方面可提高电流密度、降低少数载流子的复合寿命,从而提升芯片的调制带宽。然而,与普通大尺寸芯片相比,微米尺寸芯片的正/负电极面积与有源区发光面积的比值较高,电极遮挡导致发光效率下降的问题较为严重。为了降低电极遮挡的影响,需采用倒装LED芯片。金属Ag是倒装芯片中常用的反射镜材料。一般地,在刻蚀平台结构暴露n-GaN层后,采用电子束蒸发在p-GaN层表面沉积金属Ag反射镜。由于Ag在高温下容易发生扩散,金属Ag反射镜的边界与平台边界必须有足够的距离。而且,一般地,还需在金属Ag的表面和侧壁制备防护层。受普通紫外光刻工艺对准误差的影响,防护层与平台边界还需一定的距离。因此,金属Ag边界与GaN平台边界的距离较大。对于普通大尺寸LED芯片,这个防护距离占芯片尺寸的比例较小,几乎可以忽略。但对于微米尺寸LED芯片,这个防护距离占芯片尺寸的比例较大,可能仅有70%左右的光被反射从衬底出射,而另外30%的光从没有金属Ag反射镜的区域从p-GaN层出射。
技术实现思路
本专利技术针对GaN基微米尺寸LED芯片,公开一种倒装LED芯片结构及其制备方法,提高反射镜的反射率,同时避免反射电极层中的金属扩散导致的漏电现象,并且在 ...
【技术保护点】
一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是制备该LED芯片的GaN外延层是台型结构,台型结构的台基和台面都呈圆台型,台基上分布有n‑电极圆环,台面顶部的边缘分布有电流扩展圆环,电流扩展圆环顶部的边缘和台型结构的侧壁设有钝化层,台面顶部和钝化层侧壁覆盖p‑反射电极层。
【技术特征摘要】
1.一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是制备该LED芯片的GaN外延层是台型结构,台型结构的台基和台面都呈圆台型,台基上分布有n-电极圆环,台面顶部的边缘分布有电流扩展圆环,电流扩展圆环顶部的边缘和台型结构的侧壁设有钝化层,台面顶部和钝化层侧壁覆盖p-反射电极层。2.如权利要求1所述的一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是LED芯片是倒装结构,从下至上依次包括衬底、缓冲层、非故意掺杂GaN层、n-GaN层、量子阱层、p-GaN层、芯片边缘的电流扩展圆环,n-GaN层包括台基和台面,台基的上表面边缘设有n-电极层即所述n-电极圆环;芯片边缘的电流扩展圆环设在p-GaN层顶部的边缘,缓冲层、非故意掺杂GaN层、n-GaN层、量子阱层、p-GaN层、芯片边缘的电流扩展圆环、n-电极层一起叠成后的侧壁设有钝化层,芯片边缘的电流扩展圆环、n-电极层的上表面也设有钝化层,p-GaN层顶部除芯片边缘的电流扩展圆环外的部位被p-反射电极层覆盖,钝化层的外侧壁也被p-反射电极层覆盖。3.如权利要求1所述的一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是所述台面顶部的直径是微米数量级,数值为10μm~100μm;所述圆台侧壁与底边的夹角的范围是20o-50o。4.如权利要求1所述的一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是所述电流扩展圆环的外边界与台面顶部的边界的距离小于5μm;所述电流扩展圆环即电流扩展层在蓝光和绿光波段具有高透过率,与GaN形成低欧姆接触电阻,且在300℃的温度下不会发生离子扩散。5.如权利要求1所述的一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是所述钝化层由介质绝缘层和分布布拉格反射镜层组成,所述分布布拉格反射镜的周期数不小于1,周期结构的低折射率材料/高折射率材料是SiO2/SiNx。6.如权利要求1所述的一种微米尺寸倒装LED芯片,其特征是所述p-反射电极层的结构形式依次为粘附层/反射层/阻挡层/保护层,所述粘附层是Ni、Cr、Ti中的一种,所述反射层是Ag、Al中的一种,所述阻挡层是Ni、Cr、Ti中的一种,所述保护层是Au、TiN中的一种。7.制备如权利要求1所述一种微米...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄华茂,王洪,杨倬波,陈迪涛,梁思炜,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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