一种高效率氮化镓基发光二极管芯片制造技术

一种高效率氮化镓基发光二极管芯片，包括衬底和基底，衬底的下方设有氮化镓填充层，衬底的上表面和下表面上均设有凸起，且位于衬底下表面上的凸起伸入氮化镓填充层内；氮化镓填充层下表面上且邻近两端分别设有量子阱和N电极，量子阱的下表面上从上之下依次设有扩展电极、P型蚀刻区和P电极；基底的上表面上从下至上依次设有钝化层和反射镜，反射镜上设有N电极连接片和P电极连接片，N电极连接片和N电极对应焊接，P电极连接片和P电极对应焊接。本实用新型专利技术结构简单，设计巧妙，使用方便，结合了蓝宝石衬底、倒装、反射镜、扩展电极等技术，降低了电流堵塞产生的发热现象，同时能够提高LED芯片的出光效率，与现有加工工艺相兼容，延长了LED芯片使用寿命，并且安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED芯片
，具体为一种高效率氮化镓基发光二极管芯片。
技术介绍
一种固态的半导体器件，LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。也称为LED发光芯片，是LED灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的，发光二极管（LED）芯片可靠性与电流扩展关系密切，而P型GaN（氮化镓）的接触成为关键，由于P型GaN很难做到良好的导电性，故在此基础上普遍采用透明导电层的方式来实现电流扩展，本身电极位置的设置，在电极与电极之间会形成明显的电流阻塞区域，从而影响LED器件本身的出光和可靠性及寿命。但是现有的氮化镓基发光二极管往往存在外量子效率低的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效率氮化镓基发光二极管芯片，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高效率氮化镓基发光二极管芯片，包括衬底和基底，所述衬底的下方设有氮化镓填充层，所述衬底的上表面和下表面上均设有凸起，且位于衬底下表面上的凸起伸入氮化镓填充层内；所述氮化镓填充层下表面上且邻近两端分别设有量子阱和N电极，所述量子阱的下表面上设有扩展电极，扩展电极的下表面上设有P型蚀刻区，P型蚀刻区内插有P电极；所述氮化镓填充层、量子阱、N电极、扩展电极和P型蚀刻区外包裹有绝缘层，且N电极和P电极的下部伸入到绝缘层外；所述基底的上表面上设有钝化层，钝化层的上表面上设有反射镜，反射镜上设有N电极连接片和P电极连接片，所述N电极连接片和N电极对应焊接，P电极连接片和P电极对应焊接。优选的，所述凸起的形状为等腰梯形。优选的，所述凸起的腰与其垂线存在的夹角范围在二十度至三十度之间。优选的，所述衬底上表面和下表面设有的凸起相互对称。优选的，所述衬底为蓝宝石基板。优选的，所述P电极和N电极均垂直于氮化镓填充层沉积。优选的，所述钝化层为二氧化硅钝化层或氮化硅钝化层。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术结构简单，设计巧妙，使用方便，结合了蓝宝石衬底、倒装、反射镜、扩展电极等技术，降低了电流堵塞产生的发热现象，同时能够提高 LED芯片的出光效率，与现有加工工艺相兼容，延长了LED芯片使用寿命，并且安全可靠。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中：1、衬底，2、基底，3、氮化镓填充层，4、凸起，5、量子阱，6、N电极，7、扩展电极，8、P型蚀刻区，9、P电极，10、绝缘层，11、钝化层，12、反射镜，13、N电极连接片，14、P电极连接片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种高效率氮化镓基发光二极管芯片，包括衬底1和基底2，衬底1的下方设有氮化镓填充层3，衬底1的上表面和下表面上均设有凸起4，且位于衬底1下表面上的凸起4伸入氮化镓填充层3内；氮化镓填充层3下表面上且邻近两端分别设有量子阱5和N电极6，量子阱5的下表面上设有扩展电极7，扩展电极7的下表面上设有P型蚀刻区8， P型蚀刻区8内插有P电极9，氮化镓填充层3、量子阱5、N电极6、扩展电极7和P型蚀刻区8外包裹有绝缘层10，且N电极6和P电极9的下部伸出到绝缘层10外；基底2的上表面上设有钝化层11，钝化层11的上表面上设有反射镜12，反射镜12上设有N电极连接片13和P电极连接片14，N电极连接片13和N电极6对应焊接，P电极连接片14和P电极9对应焊接。具体而言，凸起4的形状为等腰梯形，提高了该高效率氮化镓基发光二极管芯片的外量子效率。具体而言，凸起4的腰与其垂线存在的夹角范围在二十度至三十度之间，提高了该高效率氮化镓基发光二极管芯片的外量子效率。具体而言，衬底1上表面和下表面设有的凸起4相互对称，提高了该高效率氮化镓基发光二极管芯片的外量子效率。具体而言，衬底1为蓝宝石基板，具有很好的强光吸收率。具体而言， P电极6和N电极9均垂直于氮化镓填充层3沉积，可以具有更好的导电效果。具体而言，所述钝化层11为二氧化硅钝化层或氮化硅钝化层，有助于提高该高效率氮化镓基发光二极管芯片的光电参数性能。工作原理：集合了光子晶体、激光玻璃和倒装等多个方法，先将LED芯片激光剥离，再将N型氮化镓上刻蚀光子晶体，最后沉积N电极和P电极，通过氮化镓填充层3、量子阱5、扩展电极7和P型蚀刻区8的配合使用，降低了电流堵塞产生的发热现象，同时能够提高 LED芯片的出光效率。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率氮化镓基发光二极管芯片，包括衬底（1）和基底（2），其特征在于：所述衬底（1）的下方设有氮化镓填充层（3），所述衬底（1）的上表面和下表面上均设有凸起（4），且位于衬底（1）下表面上的凸起（4）伸入氮化镓填充层（3）内；所述氮化镓填充层（3）下表面上且邻近两端分别设有量子阱（5）和N电极（6），所述量子阱（5）的下表面上设有扩展电极（7），扩展电极（7）的下表面上设有P型蚀刻区（8），P型蚀刻区（8）内插有P电极（9）；所述氮化镓填充层（3）、量子阱（5）、N电极（6）、扩展电极（7）和P型蚀刻区（8）外包裹有绝缘层（10），且N电极（6）和P电极（9）的下部伸入到绝缘层（10）外；所述基底（2）的上表面上设有钝化层（11），钝化层（11）的上表面上设有反射镜（12），反射镜（12）上设有N电极连接片（13）和P电极连接片（14），所述N电极连接片（13）和N电极（6）对应焊接，P电极连接片（14）和P电极（9）对应焊接。

【技术特征摘要】
1.一种高效率氮化镓基发光二极管芯片，包括衬底（1）和基底（2），其特征在于：所述衬底（1）的下方设有氮化镓填充层（3），所述衬底（1）的上表面和下表面上均设有凸起（4），且位于衬底（1）下表面上的凸起（4）伸入氮化镓填充层（3）内；所述氮化镓填充层（3）下表面上且邻近两端分别设有量子阱（5）和N电极（6），所述量子阱（5）的下表面上设有扩展电极（7），扩展电极（7）的下表面上设有P型蚀刻区（8），P型蚀刻区（8）内插有P电极（9）；所述氮化镓填充层（3）、量子阱（5）、N电极（6）、扩展电极（7）和P型蚀刻区（8）外包裹有绝缘层（10），且N电极（6）和P电极（9）的下部伸入到绝缘层（10）外；所述基底（2）的上表面上设有钝化层（11），钝化层（11）的上表面上设有反射镜（12），反射镜（12）上设有N电极连接片（13）和P电极连接片（14），所述N电极连接片（13...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自锋，余建立，
申请(专利权)人：巢湖学院，
类型：新型
国别省市：安徽;34