倒装红光LED芯片结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种倒装红光LED芯片结构，包括衬底、红光外延层、N电极、P电极、第一焊接层、第二焊接层和保护层，红光外延层包括依次设置的P型层、量子阱层和N型层，P型层通过键合层设置于衬底上，P电极设置于P型层远离衬底的一侧，N电极设置于N型层远离衬底的一侧，保护层包裹N电极、P电极和红光外延层，保护层在N电极上设有第一通道，第一焊接层填充第一通道并与N电极相连接，保护层在P电极上设有第二通道，第二焊接层填充第二通道并与P电极相连接。本发明专利技术通过设置N电极和P电极在一侧的单面双电极结构，在封装在基板上时，本发明专利技术提供的倒装红光LED芯片结构能够与蓝绿光LED芯片采用一套封装工艺，降低封装成本。

【技术实现步骤摘要】
倒装红光LED芯片结构及其制备方法
本专利技术涉及一种倒装红光LED芯片结构及其制备方法。
技术介绍
在光源不断微型化的发展趋势下，现有红光LED单电极结构的封装工艺较为复杂，成本较高。目前，蓝绿光LED(发光二极管)芯片为单面双电级倒装结构，实现芯片直接封装在基板上，实现单颗封装尺寸从毫米级降到微米级，且封装工艺较为简易。为减少封装成本，需要一种能够红光LED的单面双电级倒装结构，实现红光LED芯片结构与蓝绿光LED芯片结构能够采用一套封装工艺。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种倒装红光LED芯片结构及其制备方法，提供一种红光LED芯片单面双电级的结构，与蓝绿光LED芯片采用一套封装工艺，降低封装成本。基于此，本专利技术提出了一种倒装红光LED芯片结构，包括衬底、红光外延层、N电极、P电极、第一焊接层、第二焊接层和保护层，所述红光外延层包括依次设置的P型层、量子阱层和N型层，所述P型层通过键合层设置于所述衬底上，所述P电极设置于所述P型层远离所述衬底的一侧，所述N电极设置于所述N型层远离所述衬底的一侧，所述保护层包裹所述N电极、所述P电极和所述红光外延层，所述保护层在所述N电极上设有第一通道，所述第一焊接层填充所述第一通道并与所述N电极相连接，所述保护层在所述P电极上设有第二通道，所述第二焊接层填充所述第二通道并与所述P电极相连接。可选的，所述N电极与所述N型层的接触面积大于或等于所述N型层面积的50％。可选的，所述N电极的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn中的一种或多种。可选的，所述P电极的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn中的一种或多种。可选的，所述第一焊接层的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn、Sn中的一种或多种。可选的，所述第二焊接层的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn、Sn中的一种或多种。可选的，所述保护层的材料为分布式布拉格反射镜。本专利技术还提供一种倒装红光LED芯片结构的制备方法，包括以下步骤：S1：提供红光外延层，并将红光外延层的P型层与衬底键合；S2：在红光外延层的N型层上远离衬底的一侧蒸镀N电极；S3：在红光外延层的P型层上远离衬底的一侧蒸镀P电极；S4：在N电极、P电极和红光外延层外侧蒸镀保护层，并分别刻蚀第一通道和第二通道；S5：在N电极上蒸镀并填充第一通道的第一焊接层，在P电极上蒸镀并填充第二通道的第二焊接层。本专利技术提供一种倒装红光LED芯片结构，包括衬底、红光外延层、N电极、P电极、第一焊接层和第二焊接层，所述红光外延层包括依次设置的P型层、量子阱层和N型层，所述P型层通过键合层设置于所述衬底上，所述P电极设置于所述P型层远离所述衬底的一侧，所述N电极设置于所述N型层远离所述衬底的一侧，所述保护层包裹所述N电极、所述P电极和所述红光外延层，所述保护层在所述N电极上设有第一通道，所述第一焊接层填充所述第一通道并与所述N电极相连接，所述保护层在所述P电极上设有第二通道，所述第二焊接层填充所述第二通道并与所述P电极相连接。通过设置N电极和P电极在一侧的单面双电极结构，在封装在基板上时，本专利技术提供的倒装红光LED芯片结构能够与蓝绿光LED芯片采用一套封装工艺，降低封装成本。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。附图标记说明：1、衬底；2、红光外延层；21、P型层；22、量子阱层；23、N型层；3、N电极；4、P电极；5、第一焊接层；6、第二焊接层；7、键合层；8、保护层。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。请参照图1，本实施例提供一种倒装红光LED芯片结构，包括衬底1、红光外延层2、N电极3、P电极4、第一焊接层5、第二焊接层6和保护层8，红光外延层2包括依次设置的P型层21、量子阱层22和N型层23，P型层21通过键合层7设置于衬底1上，P电极4设置于P型层21远离衬底1的一侧，N电极3设置于N型层23远离衬底1的一侧，保护层8包裹N电极3、P电极4和红光外延层2，保护层8在N电极3上设有第一通道，第一焊接层5填充第一通道并与N电极3相连接，保护层8在P电极4上设有第二通道，第二焊接层6填充第二通道并与P电极4相连接。通过N电极3和P电极4在一侧的单面双电极结构，并通过第一焊接层5和第二焊接层6，实现对P电极4和N电极3的通电。在封装在基板上时，本专利技术提供的倒装红光LED芯片结构能够与蓝绿光LED芯片采用一套封装工艺，降低封装成本。在本实施例中，采用P型层21出光，因此键合层7和衬底1均为透明材质，其中，键合层7采用SiO2、ITO(氧化铟锡)、Al2O3、TiO2等一种或多种。此外，在本实施例中，保护层8为分布式布拉格反射镜(DBR)层，为SiO2和TiO2周期结构，且为绝缘材料，起到保护其包裹的内部结构的作用，保证芯片能够正常工作。还通过保护层8部分包裹红光外延层2，将红光外延层2内的发光层P型层21也一并部分包裹，使得P型层21的发光角度限制为P型层21连接衬底1的一侧发光，实现收缩发光角和窄发光角强轴光效果的效果，这样设置，有利于满足显示应用的要求。值得一提的是，N电极4与N型层23的接触面积大于或等于所述N型层23面积的50％。设置N电极3与N型层23有较大的接触面积，改善电流扩展不佳的问题，提高电流注入效果，降低电压，提高红光倒装芯片的光效。在本实施例中，N电极3的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn中的一种或多种。P电极4的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn中的一种或多种。第一焊接层5的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn、Sn中的一种或多种。第二焊接层6的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn、Sn中的一种或多种。本实施例还提供一种倒装红光LED芯片结构的制备方法，包括以下步骤：S1：提供红光外延层2，并将红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒装红光LED芯片结构，其特征在于，包括衬底、红光外延层、N电极、P电极、第一焊接层、第二焊接层和保护层，所述红光外延层包括依次设置的P型层、量子阱层和N型层，所述P型层通过键合层设置于所述衬底上，所述P电极设置于所述P型层远离所述衬底的一侧，所述N电极设置于所述N型层远离所述衬底的一侧，所述保护层包裹所述N电极、所述P电极和所述红光外延层，所述保护层在所述N电极上设有第一通道，所述第一焊接层填充所述第一通道并与所述N电极相连接，所述保护层在所述P电极上设有第二通道，所述第二焊接层填充所述第二通道并与所述P电极相连接。

【技术特征摘要】
1.一种倒装红光LED芯片结构，其特征在于，包括衬底、红光外延层、N电极、P电极、第一焊接层、第二焊接层和保护层，所述红光外延层包括依次设置的P型层、量子阱层和N型层，所述P型层通过键合层设置于所述衬底上，所述P电极设置于所述P型层远离所述衬底的一侧，所述N电极设置于所述N型层远离所述衬底的一侧，所述保护层包裹所述N电极、所述P电极和所述红光外延层，所述保护层在所述N电极上设有第一通道，所述第一焊接层填充所述第一通道并与所述N电极相连接，所述保护层在所述P电极上设有第二通道，所述第二焊接层填充所述第二通道并与所述P电极相连接。2.根据权利要求1所述的倒装红光LED芯片结构，其特征在于，所述N电极与所述N型层的接触面积大于或等于所述N型层面积的50％。3.根据权利要求1或2所述的倒装红光LED芯片结构，其特征在于，所述N电极的材料为Au、Ge、Ni、Cr、Al、Cu、Ti、Pt、Be、Zn中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的倒装红光LED芯片结构，其特征在于，所述P电极的材料为Au、...

【专利技术属性】
技术研发人员：易翰翔，武杰，郝锐，李玉珠，陈慧秋，
申请(专利权)人：广东德力光电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44