LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种LED芯片及其制备方法，该LED芯片包括：透明衬底，所述透明衬底具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；外延层，所述外延层设置在所述透明衬底第一表面；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上，所述第一电极和所述第二电极用于对所述外延层施加电压；以及发光玻璃，设置在所述透明衬底第二表面。所述LED芯片的制备方法，包括以下步骤：提供透明衬底；在所述透明衬底的第一表面上制备外延层；在所述外延层上制备第一电极和第二电极；在所述透明衬底的第二表面键合发光玻璃。本发明专利技术制备的LED芯片直接在芯片级发出白光，制备工艺简单，具有长寿、高效、稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术揭示了一种LED芯片及其制备方法，该LED芯片包括：透明衬底，所述透明衬底具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；外延层，所述外延层设置在所述透明衬底第一表面；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上，所述第一电极和所述第二电极用于对所述外延层施加电压；以及发光玻璃，设置在所述透明衬底第二表面。所述LED芯片的制备方法，包括以下步骤：提供透明衬底；在所述透明衬底的第一表面上制备外延层；在所述外延层上制备第一电极和第二电极；在所述透明衬底的第二表面键合发光玻璃。本专利技术制备的LED芯片直接在芯片级发出白光，制备工艺简单，具有长寿、高效、稳定等优点。【专利说明】LED芯片及其制备方法
本专利技术涉及发光二级管(LED)制造领域，特别是涉及一种LED芯片及其制备方法。
技术介绍
发光二级管(LED)作为新一代的照明光源，随着其价格的降低和制备技术的发展，LED已经开始逐步替代传统的照明光源。但是照明不同于景观亮化和显示，需要LED发出白光。目前LED实现白光的方式一般为以下几种:1、在LED封装时，将黄色荧光粉涂覆于LED芯片表面，然后由蓝光芯片激发黄色荧光粉，从而发出黄光，蓝光再与黄光复合发出白光，这种方式是目前商用中最常见的方式；2、在LED芯片封装时，将红绿荧光粉按照一定比例涂覆在LED芯片表面，然后由蓝光芯片激发出红光和绿光，继而由红绿蓝三基色复合发出白光，这种方式也是在商用中使用的方式，但是由于荧光粉配比和性质的问题，使用并不广泛；3、在LED芯片封装时，利用紫外LED芯片发出的紫外光，将激发三基色荧光粉涂覆在芯片表面，由紫外光激发出三基色光，继而发出白光。此种方式可以得到高效率、高显色指数的光源，但是由于紫外LED芯片在封装过程中存在不少问题，所以该种方式没有被应用到普通照明中；4、在LED封装时，使用三基色芯片复合发出白光，但该种方式的控制电路较为复杂，生产成本较高；5、在LED芯片制备时，将黄光芯片和蓝光芯片粘合在一起组成垂直结构，然后在芯片级就由蓝光和黄光复合出白光，但该种方式的工艺不成熟，而且会产生一定的光损失，不利于光萃取和光衰的改善；6、在LED芯片制备时，红绿蓝三种外延垂直生长于一体，但该种方式也会产生一定的光损失，不利于光萃取和光衰的改善，而且工艺不成熟；7、在蓝光芯片上直接镀黄色荧光粉，因为该方法制备的芯片存在良率和荧光粉老化的问题，所以该种方式也未商用。特别的，在使用荧光粉的LED芯片在使用过程中，荧光粉的老化特性和LED芯片的老化特性并不一致，所以光源长时间点亮后，可能会出现一定得色偏移。并且，封装用的环氧树脂或者硅胶随着时间的推移和温度的升高会发生黄化现象，老化严重，某些性质的环氧树脂或硅胶在LED批量生产时，经过表面组装技术工序后也可能会发生变形的现象。在荧光粉涂覆时，如果涂覆不均匀也会出现产品一致性差等问题。因此，如何提供一种长寿、高效、稳定的白光LED芯片，已成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种芯片级发光的LED芯片及的制备方法，以解决现有的LED芯片制备复杂、效率不高或不稳定的问题，并解决现有的LED芯片在后道的倒装封装时需要额外制备金球的问题，使后道的倒装封装步骤更加方便。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种LED芯片，包括:透明衬底，所述透明衬底具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；外延层，所述外延层设置在所述透明衬底第一表面；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上，所述第一电极和所述第二电极用于对所述外延层施加电压；以及发光玻璃，所述发光玻璃设置在所述透明衬底第二表面。进一步的，所述发光玻璃的材料为被紫外光或蓝紫光激发的材质。进一步的,所述发光玻璃为发光娃酸盐玻璃或发光娃硼酸盐玻璃。进一步的，所述发光硅酸盐玻璃包含碱性氧化物和稀土氧化物。进一步的，所述碱性氧化物为二氧化硅、氧化钙、氧化镁及三氧化二铝中的一种或几种的组合。进一步的，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铕、氧化钇及氧化镝中的一种或几种的组合。进一步的，所述透明衬底的材料为300nm?750nm的透光的材质。进一步的，所述透明衬底为蓝宝石衬底。进一步的，所述LED芯片还包括缓冲层，所述缓冲层设置在所述透明衬底和所述外延层之间。进一步的，所述外延层包括依序叠置在所述透明衬底第一表面的N型层、发光层和P型层。进一步的，所述发光层为激发紫外光或蓝紫光的多量子阱发光层。进一步的，所述第一电极位于所述N型层上，所述第二电极位于所述P型层上。进一步的，所述第一电极和所述第二电极的材料为合金。进一步的，所述外延层还包括透明导电层，所述透明导电层位于所述P型层和所述第二电极之间。进一步的，所述第一电极和所述第二电极的材料为金属。进一步的，所述金属为铜。进一步的，所述外延层上还包括一绝缘层，所述绝缘层露出所述第一电极和所述第二电极，且所述绝缘层阻断所述第一电极和所述第二电极的电气连接。进一步的，所述绝缘层为二氧化硅绝缘层。进一步的，所述LED芯片的后道封装工艺为倒装封装方式。进一步的，所述LED芯片在所述倒装封装时，在一基板上制作两个金属凸起，并将所述第一电极和所述第二电极与所述金属凸起键合。本专利技术同时提供一种上述LED芯片的制备方法，包括:提供透明衬底，所述透明衬底包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；在所述透明衬底的第一表面上制备外延层；在所述外延层上制备第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上，所述第一电极和所述第二电极用于对所述外延层施加电压；在所述透明衬底的第二表面键合发光玻璃。进一步的，所述发光玻璃的材料为被紫外光或蓝紫光激发的材质。进一步的，所述发光玻璃包含碱性氧化物和稀土氧化物。进一步的，所述碱性氧化物为二氧化硅、氧化钙、氧化镁及三氧化二铝中的一种或几种的组合，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铕、氧化钇及氧化镝中的一种或几种的组合。进一步的,所述透明衬底的材料为300nm~750nm的透光的材质。进一步的，，所述透明衬底为蓝宝石衬底.进一步的，在所述透明衬底第一表面制备外延层的步骤之前，还包括在所述透明衬底第一表面生长缓冲层。进一步的，所述外延层包括依次层叠设置在所述透明衬底第一表面的N型层、发光层和P型层。进一步的，在所述透明衬底第一表面制备外延层的步骤中，包括:在所述透明衬底第一表面生长所述N型层；在所述N型层上表面生长所述发光层；在所述发光层上表面生长所述P型层；选择性刻蚀所述外延层，以部分露出所述N型层。进一步的，所述发光层为激发紫外光或蓝紫光的多量子阱发光层。进一步的，所述第一电极设置在N型层上，所述第二电极设置在P型层上。进一步的，所述外延层还包括透明导电层，所述透明导电层位于所述P型层和所述第二电极之间。`进一步的，所述第一电极和所述第二电极的材料为合金。进一步的，所述第一电极和所述第二电极的材料为金属。进一步的，所述金属为铜。进一步的，所述外延层上还形成有一绝缘层，所述绝缘层露出所述第一电极和所述第二电极，且所述隔绝缘层阻断所述第一电极和所述第二电极的电气连接。进一步的，在所述外延层上制备第一电极和第二电极的步骤中，包括:在所述外延层上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片，包括：透明衬底，所述透明衬底具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；外延层，所述外延层设置在所述透明衬底第一表面；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上，所述第一电极和所述第二电极用于对所述外延层施加电压；以及发光玻璃，所述发光玻璃设置在所述透明衬底第二表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李喆，张俊，唐世弋，闻人青青，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：