一种垂直LED芯片结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种垂直LED芯片结构及其制备方法，本发明专利技术通过在P型GaN层与金属反射镜之间增加一电流引导层，可以使P极电流通过时按照设定的金属小圆点进行电流流通，均匀的增大了电流密度，同时该电流引导层有SiO2薄膜，既能阻挡电流通过又能避免金属反射镜吸光，从而增大出光效率；另外N电极图形设计时采取与P电极小圆点相对应的结构，使P、N电极的电流都能均匀分布，且电流密度增大，最大限度的激发量子阱的发光效率。本发明专利技术的结构设置简单，可以大幅提升垂直芯片的光提取效率，在半导体照明领域具有广泛的应用前景。

A Vertical LED Chip Structure and Its Preparation Method

The present invention relates to a vertical LED chip structure and its preparation method. By adding a current guiding layer between the P-type GaN layer and the metal mirror, the current of the P-pole can be flowed according to the set small metal dots, and the current density can be uniformly increased. At the same time, the current guiding layer has SiO 2 film, which can prevent the current from passing through and avoid the metal mirror absorbing. In addition, the structure corresponding to the small circular point of P electrode is adopted in the design of N electrode pattern, so that the current of P and N electrodes can be uniformly distributed, and the current density increases, which maximizes the luminescence efficiency of exciting quantum wells. The structure of the invention is simple, and the light extraction efficiency of the vertical chip can be greatly improved. The invention has a wide application prospect in the field of semiconductor lighting.

【技术实现步骤摘要】
一种垂直LED芯片结构及其制备方法
本专利技术涉及一种垂直LED芯片结构及其制备方法，属于LED芯片制备

技术介绍
以GaN为基础的发光二极管(LED)作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性等优点，正在迅速被广泛地应用于交通信号灯、手机背光源、户外全彩显示屏、城市景观照明、汽车内外灯、隧道灯等领域。因此，LED的各方面性能提升都被业界重点关注，作为核心半导体器件的GaN基蓝光LED能与荧光粉结合制造白光，在照明方面有很大的吸引力。相比于传统的GaN基LED正装结构，垂直结构具有散热好、能够承载大电流、发光强度高、耗电量小、寿命长等优点，被广泛应用于通用照明、景观照明、特种照明、汽车照明等领域，成为一代大功率GaN基LED极具潜力的解决方案，正受到业界越来越多的关注和研究。垂直结构剥离了蓝宝石衬底，直接在外延P型层上布置反射层，器件内部有源区随机射向非出光面的光直接通过反射层反射，通常的反射层为金属反射层，避免了由于器件内部有源区随机射向非出光面而造成光抽取效率的降低。但是，由于受目前的垂直芯片电极结构所限制，当通电电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直LED芯片结构，其特征在于，由下至上依次包括导电基底、蒸铟层、金属反射镜层、电流引导层、P‑GaN层、量子阱层、N‑GaN层、粗化层、SiO2保护层，以及位于所述SiO2保护层表面上的N电极，所述电流引导层包括在若干均匀分布的金属图形及SiO2薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种垂直LED芯片结构，其特征在于，由下至上依次包括导电基底、蒸铟层、金属反射镜层、电流引导层、P-GaN层、量子阱层、N-GaN层、粗化层、SiO2保护层，以及位于所述SiO2保护层表面上的N电极，所述电流引导层包括在若干均匀分布的金属图形及SiO2薄膜。2.根据权利要求1所述的一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述金属图形为金属圆柱体。3.根据权利要求1所述的一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述金属图形表面积与所述P-GaN层的表面积的比值为(1:10)—(1:4)；进一步优选的，所述金属图形表面积与所述P-GaN层的表面积的比值为(1:8)—(1:6)。4.根据权利要求1所述的一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述电流引导层的厚度为550-800A；所述导电基底的厚度为320um-430um；所述蒸铟层的厚度为120-250A；所述金属反射镜层的厚度为650-1000A；所述电流引导层的厚度为550-800A；所述P-GaN层的厚度为0.15-0.3um；所述量子阱层的厚度为0.12-0.25um；所述N-GaN层的厚度为3-4um；所述粗化层的厚度为200-450A；所述SiO2保护层的厚度为800A-1000A；所述导电基底为Si衬底或SiC衬底。5.权利要求书1-4所述的垂直LED芯片结构的制备方法，其特征在于，包括：(1)在蓝宝石衬底上依次生长U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层以及P-GaN层；(2)在所述P-GaN层表面制备电流引导层；(3)在所述电流引导层表面制备金属反射镜层；(4)将导电基底键合在所述金属反射镜层上；(5)去除所述蓝宝石衬底；(6)去除所述U-GaN层；(7)将步骤(6)处理后的LED芯片结构倒置，对所述N-GaN层进行粗化，形成粗化层；(8)在所述粗化层表面制备SiO2保护层；(9)在所述SiO2保护层表面制作及电流扩展区，去除N电极下方的SiO2保护层。6.根据权利要求5所述的垂直LED芯片结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志芳，沈龙梅，吴金凤，单立英，肖成峰，郑兆河，徐现刚，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37