大功率LED倒装芯片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种大功率ＬＥＤ倒装芯片，由Ｐ－Ｎ电极外延片和带有反射层的硅衬底组成；在Ｐ－Ｎ电极之间生长一层钝化层；在本征半导体硅衬底上形成电学隔离层，在该电学隔离层上形成金属反射层；所述Ｐ－Ｎ电极外延片和带有反射层的硅衬底进行倒装焊接形成大功率ＬＥＤ倒装芯片。该芯片的制作方法包括在硅衬底上利用ＰＥＣＶＤ淀积一层Ｐ－Ｎ电极的电学隔离层，该电学隔离层为ＳｉＯ↓［２］或Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］绝缘层，厚度为５０ｎｍ－１００ｎｍ，然后用磁控溅射或电子束蒸发一层厚度为２００ｎｍ－３００ｎｍ的金属反射层，该金属反射层采用ＴｉＡｌ或ＴｉＡｇ。本发明专利技术可有效提高大功率ＬＥＤ倒装芯片的发光效率和散热能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氮化镓(GaN)半导体制作的大功率LED倒装芯片的制备方法，尤其是涉及在硅衬底上蒸镀金属反射层以提高出光效率和改善散热的工艺。
技术介绍
发光效率特别是光提取效率低和散热能力差是大功率LED面临的主要技术瓶颈。传统的正装结构LED光提取效率主要受以下几个因素的影响1)P-GaN半透明金属接触电极层对光的透射率为70％-80％；2)P电极上键合焊点和引线对光线的遮档；3)GaN材料相对折射率较高，光线在蓝宝石与半透明金属电极之间多次反射和吸收。以上各种因素导致目前LED光提取效率只能达到百分之几。大功率LED一般工作在350mA电流下，散热对器件性能是至关重要的，如果不能将电流产生的热量及时的散出，保持PN结温在允许范围内，将无法获得稳定的光输出和维持正常的器件寿命。对于GaN基的LED，其有源层远离散热体，蓝宝石衬底也是热的不良导体，散热问题将更为严重。针对上述问题，目前主要的解决方案包括以下几个方面1)在芯片设计方面，大功率LED不是简单的增大发光面积，而是通过优化器件结构，采用新型插丝状结构、微结构及光子晶体等改善内部电流扩展，减少光在GaN材料内部的反射与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率ＬＥＤ倒装芯片，其特征在于：由Ｐ－Ｎ电极外延片和带有反射层的硅衬底组成；Ｐ－Ｎ电极外延片包括蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上形成的Ｎ－ＧａＮ层，在Ｎ－ＧａＮ层上形成的Ｐ－ＧａＮ层和发光层，在Ｐ－ＧａＮ层表面淀积形成的有利于电流扩 散的金属层即透明导电层，由Ｐ－ＧａＮ层和Ｎ－ＧａＮ层分别引出的Ｐ－Ｎ电极，在Ｐ－Ｎ电极之间生长的钝化层；所述带有反射层的硅衬底包括在本征半导体硅衬底上形成的电学隔离层，在该电学隔离层上形成的金属反射层；所述Ｐ－Ｎ电极外延片和 带有反射层的硅衬底进行倒装焊接形成大功率ＬＥＤ倒装芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳彩霞，董志江，许亚兵，丁晓民，黄素梅，
申请(专利权)人：上海蓝光科技有限公司，华东师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]