具备高亮度的垂直制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具备高亮度的垂直

【技术实现步骤摘要】
具备高亮度的垂直LED芯片以及电子设备


[0001]本技术涉及
LED
芯片领域，尤其涉及一种具备高亮度的垂直
LED
芯片以及电子设备
。

技术介绍

[0002]目前的高端薄膜芯片普遍采用垂直芯片，垂直芯片即
P
电极和
N
电极分别位于芯片的上下两侧，第一代垂直结构为
P
下
N
上，此结构比较适合芯片尺寸在
300um
以内，随着高端
LED
亮度的需求，芯片的尺寸也随之增加，芯片尺寸变大，电路的布局分布直接影响着电流的分布效果，从而导致芯片的发光以及发热的效果；因此第一代垂直结构逐渐被电流分布更为均匀的二代垂直结构取代，即
N
下
P
上，具体实现形式是
PN
电路在同侧
P
面完成，但通过绝缘层的设计，使
P
面的
N
电极与键合衬底连接后剥离蓝宝石，使得
N
面朝上，同时再通过刻蚀的方法，使
P
电极露出，形成
N
下
P
上电路连接模式
。
但是，这种结构存在电流分布不均匀，以及亮度不能满足实际需求的问题
。
[0003]因此，研发一种实现高均匀电流分布的垂直
LED
芯片结构，以及可以实现高发光亮度芯片设计，成为本领域技术人员亟待要解决的技术重点
。/>
技术实现思路

[0004]本技术提供一种具备高亮度的垂直
LED
芯片以及电子设备，以解决垂直
LED
芯片的出光亮度低的问题
。
[0005]根据本技术的第一方面，提供了一种具备高亮度的垂直
LED
芯片，包括：
[0006]垂直
LED
芯片结构；所述垂直
LED
芯片结构包括：
N
型外延层；其中，所述
N
型外延层的纵截面为“倒梯形结构”，以使得所述具备高亮度的垂直
LED
芯片为“碗状结构”；
[0007]第一反射金属层；所述第一反射金属层覆盖所述
N
型外延层的侧壁上；以用于汇聚光束
。
[0008]可选的，所述“倒梯形结构”的倾斜角为
30
°
～
85
°
。
[0009]可选的，所述第一反射金属层的厚度大于
100nm。
[0010]可选的，所述垂直
LED
芯片结构还包括：
[0011]P
型外延层
、
量子阱发光层以及
N
型外延层；所述
P
型外延层
、
所述量子阱发光层以及所述
N
型外延层沿第一方向依次堆叠；所述第一方向表征了截取所述
N
型外延层的纵截面的方向；
[0012]若干第一电极金属塞，贯穿所述
P
型外延层与所述量子阱发光层，并伸入所述
N
型外延层的表层中；
[0013]第一钝化层，包裹第一电极金属塞的侧壁，且延伸到所述
P
型外延层的部分表面，以暴露出若干所述第一电极金属塞之间的所述
P
型外延层；
[0014]第二反射金属层；覆盖若干所述第一电极金属塞之间的所述
P
型外延层的表面；
[0015]绝缘层；包裹所述第一电极金属塞的第一端，且覆盖所述
P
型外延层表面的所述第
一钝化层，且暴露出所述第二反射金属层；所述第一电极金属塞的第一端表征了所述第一电极金属塞的远离所述
N
型外延层的一端；
[0016]其中，所述具备高亮度的垂直
LED
芯片的一侧还包括第一电极引出结构与第一电极金属板；
[0017]所述第一电极引出结构贯穿所述具备高亮度的垂直
LED
芯片的一侧的所述
N
型外延层，且连接于所述第一电极金属塞的顶端；且所述金属引出结构连接所述第一电极金属板；以使得所述
N
型外延层通过所述第一电极金属塞
、
所述第一电极引出结构连接到第一电极金属板，以形成第一电极；所述第一电极为共
N
极结构
。
[0018]可选的，第二电极；所述第二电极覆盖所述绝缘层的第一表面，所述第二电极还填充于所述绝缘层之间的空隙中，且覆盖所述第二反射金属层的表面，以使得所述第二电极通过所述第二反射金属层连接所述
P
型外延层；其中，所述绝缘层的第一表面表征了所述绝缘层远离所述第一电极金属塞的一面
。
[0019]可选的，所述具备高亮度的垂直
LED
芯片还包括：
[0020]第二钝化层；所述第二钝化层覆盖所述第一反射金属层的表面，且连接所述绝缘层或所述第二电极
。
[0021]可选的，所述第二钝化层的厚度为
500nm
‑
2000nm。
[0022]可选的，所述垂直
LED
芯片结构还包括：
[0023]衬底键合金属层与导电衬底；所述第二电极通过所述衬底键合金属键合于所述导电衬底上
。
[0024]可选的，所述垂直
LED
芯片还包括：粗化面，所述粗化面覆盖所述
N
型外延层的第一表面；所述
N
型外延层的第一表面表征了所述
N
型外延层远离所述导电衬底的一面
。
[0025]可选的，所述第一电极金属塞是
N
电极金属塞；所述第二电极是
P
电极
。
[0026]可选的，所述
P
型外延层的材料为：
P
‑
GaN
；所述
N
型外延层的材料为
N
‑
GaN。
[0027]根据本技术的第二方面，提供了一种电子设备，包括本技术第一方面的任一项所述的具备高亮度的垂直
LED
芯片
。
[0028]本技术提供的具备高亮度的垂直
LED
芯片，通过将
N
型外延层设置为纵截面为倒梯形的结构，以使得所述具备高亮度的垂直
LED
芯片为“碗状结构”；并设置在所述
N
型外延层的侧壁上覆盖所述第一反射金属层，以用于汇聚光束
。
由于
N
型外延层的纵截面为倒梯形，因而扩大了从
N
型外延层一侧的出光面的表面积，且
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具备高亮度的垂直
LED
芯片，其特征在于，包括：垂直
LED
芯片结构；所述垂直
LED
芯片结构包括：
N
型外延层；其中，所述
N
型外延层的纵截面为“倒梯形结构”，以使得所述具备高亮度的垂直
LED
芯片为“碗状结构”；第一反射金属层；所述第一反射金属层覆盖所述
N
型外延层的侧壁上；以用于汇聚光束
。2.
根据权利要求1所述的具备高亮度的垂直
LED
芯片，其特征在于，所述“倒梯形结构”的倾斜角为
30
°
～
85
°
。3.
根据权利要求2所述的具备高亮度的垂直
LED
芯片，其特征在于，所述第一反射金属层的厚度大于
100nm。4.
根据权利要求3所述的具备高亮度的垂直
LED
芯片，其特征在于，所述垂直
LED
芯片结构还包括：
P
型外延层
、
量子阱发光层以及
N
型外延层；所述
P
型外延层
、
所述量子阱发光层以及所述
N
型外延层沿第一方向依次堆叠；所述第一方向表征了截取所述
N
型外延层的纵截面的方向；若干第一电极金属塞，贯穿所述
P
型外延层与所述量子阱发光层，并伸入所述
N
型外延层的表层中；第一钝化层，包裹第一电极金属塞的侧壁，且延伸到所述
P
型外延层的部分表面，以暴露出若干所述第一电极金属塞之间的所述
P
型外延层；第二反射金属层；覆盖若干所述第一电极金属塞之间的所述
P
型外延层的表面；绝缘层；包裹所述第一电极金属塞的第一端，覆盖所述
P
型外延层表面的所述第一钝化层，且暴露出所述第二反射金属层；所述第一电极金属塞的第一端表征了所述第一电极金属塞的远离所述
N
型外延层的一端；其中，所述具备高亮度的垂直
LED
芯片的一侧还包括第一电极引出结构与第一电极金属板；所述第一电极引出结构贯穿所述具备高亮度的垂直
LED
芯片的一侧的所述
N
型外延层，且连接于所述第一电极金属塞的顶端；且所述金属引出结构连接所述第一电极金属板；以使得所述
N
型外延层通过所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝茂盛，陈朋，魏帅帅，杨磊，袁根如，张楠，马后永，马艳红，
申请(专利权)人：上海芯元基半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：