一种高光效倒装LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高光效倒装LED芯片及其制备方法，芯片结构由下至上包括：蓝宝石衬底、GaN成核层、n

【技术实现步骤摘要】
一种高光效倒装LED芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及LED芯片领域，尤其是一种高光效倒装LED芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]倒装LED结构是针对正装结构提出来的。倒装发光二极管是将正装的LED芯片倒扣在高热导率的支撑衬底上，从而改善了LED的散热性能。发光单元间的串并联在倒装基板上实现，通过倒装基板上的布线，简单灵活，突破了正装产品中隔离单元间互连爬坡的工艺难点。
[0003]由于倒装的特殊结构，使得倒装芯片在一些制备工艺上也有特殊的要求。在衬底方面，出光面在蓝宝石的一侧，因此在外延生长之前，制作出合适的图形化衬底，将有利于提高出光效率；在外延结构生长方面，出光面发生了改变，其各层对光的吸收情况与正装芯片是有差异的，因此需要对外延的缓冲层、n型氮化镓层、多量子阱层和p型氮化镓层的厚度和掺杂浓度进行调整，使之适合倒装芯片的出光要求，提高出光效率，满足倒装芯片制造工艺的欧姆接触的需要；在芯片制作方面，在外延层与电极之间需要有高反射层，使得射向芯片电极方向的光能够尽量多的反射回蓝宝石的一面，以保证良好的出光效率。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光效倒装LED芯片，其特征在于由下至上包括以下结构：蓝宝石衬底、GaN成核层、n
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GaN层、电流扩展层、量子阱发光层、EBL电子阻挡层、p
‑
GaN层、反光层、透明导电层、电极层一、高反射率DBR层、电极层二。2.根据权利要求1所述的高光效倒装LED芯片，其特征在于：所述反光层的材料为GaN/AlN材料，GaN/AlN周期性交替生长形成分布式布拉格反射层。3.根据权利要求2所述的高光效倒装LED芯片，其特征在于：GaN/AlN材料的生长周期为5
‑
20个周期，且第一层和最后一层均为GaN材料。4.根据权利要求3所述的高光效倒装LED芯片，其特征在于：每个周期的GaN/AlN厚度根据分布式布拉格反射定律计算并优化，总厚度在250
‑
1000A。5.一种权利要求1所述的高光效倒装LED芯片的制备方法，其特征在于首先在金属
‑
有机物化学气相沉积设备MOCVD中生长，获得完整外延结构的外延片，再在外延片上进行倒装LED芯片的制备。6.根据权利要求5所述的高光效倒装LED芯片的制备方法，其特征在于外延片的制备步骤如下：1)在蓝宝石图形衬底上生长GaN成核层；2)在所述GaN成核层上高温生长n
‑
GaN层；3)在所述n
‑
GaN层上生长电流扩展层，电流扩展层为低掺杂的n型GaN；4)在所述电流扩展层上生长InGaN/GaN量子阱发光层；5)在所述InGaN/GaN量子阱发光层上生长AlGaN材料的EBL电子阻挡层；6)在所述EBL电子阻挡层上生长p
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GaN层；7)在所述p
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GaN层上生长GaN/AlN反光层。7.根据权利要求6所述的高光效倒装LED芯片的制备方法，其特征在于外延片的制备步骤如下：1)利用金属
‑
有机物化学气相沉积设备MOCVD，将蓝宝石图形衬底在高温条件下进行表面清洁处理；2)在MOCVD设备中，在高温处理过的蓝宝石图形衬底上生长GaN成核层；3)在MOCVD设备中，在GaN成核层上生长n
‑
GaN层，n
‑
GaN层的Si掺杂浓度为5
×
10
18
cm
‑3～5
×
10
19
cm
‑3；4)在MOCVD设备中，在n
‑
GaN层上生长电流扩展层，电流扩展层为低掺杂的n型GaN，其Si掺杂浓度为1
×
10
17
cm
‑3～5
×
10
17
cm
‑3；5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝琴，朱剑峰，张蔚，任飞，袁林，
申请(专利权)人：南通同方半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：