[发明专利]具有点状分布N电极的氮化镓基发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管，包括：

一氮化镓基芯片；

分布在所述氮化镓基芯片上的至少一片状P电极区和至少两个N电极；其特征在于，所述至少两个N电极为呈点状分布于片状P电极区之间的N电极；

一倒装焊用基板；

所述倒装焊用基板上制备的与分布在所述氮化镓基芯片上的N电极对应的N压焊电极之间使用常规的金属结构薄膜连接；

所述氮化镓基芯片与所述倒装焊用基板采用倒装焊方法键合。

2.如权利要求1所述的具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管，其特征在于，所述氮化镓基芯片为GaN基LED芯片。

3.如权利要求2所述的具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管，其特征在于，所述GaN基LED芯片包括：一蓝宝石基板；依次生长于蓝宝石基板上的缓冲层、N-GaN层、多量子阱层、P-GaN层；依次制备于P-GaN层表面的ITO透明导电层和Al/Ag金属反射层；以及N电极和P电极，所述反射层金属为Al、Ag、Ti、Ni或Au。

4.如权利要求1所述的具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管，其特征在于，所述倒装焊用基板为一Si散热基板。

5.如权利要求1所述的具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管，其特征在于，所述Si散热基板包括一Si衬底、制备在所述Si衬底上的P、N压焊电极以及电极连接金属层。

6.一种制备具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管的方法，其特征在于，所述制备步骤如下：

(1)制作氮化镓基芯片，所述氮化镓基芯片上分布有片状P电极区和呈点状分布于片状P电极区之间的至少两个N电极；

(2)制备一倒装焊用基板，所述倒装焊用基板上制备的与分布在所述氮化镓基芯片上的N电极对应的N压焊电极之间使用常规的金属结构薄膜连接；

(3)采用倒装焊方法将氮化镓基芯片与倒装焊用基板键合，形成具有点状分布N电极结构的氮化镓基发光二极管。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述氮化镓基芯片为GaN基LED芯片。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述GaN基LED芯片的制备步骤为：

(1)在一蓝宝石基板上，依次生长缓冲层、N-GaN层、多量子阱层、P-GaN层；

(2)在P-GaN层表面制备ITO透明导电层，在ITO透明导电层之上制备Al/Ag金属反射层，所述反射层金属为Al、Ag、Ti、Ni或Au；

(3)通过光刻和刻蚀工艺，将ITO透明导电层与Al/Ag金属反射层所在的部分台面刻蚀至N-GaN层，以形成点状分布的N电极区；

(4)在所述N电极区制备N电极；

(5)通过光刻和刻蚀等工艺，将ITO透明导电层与Al/Ag金属反射层所在的部分台面刻蚀至P-GaN层，以形成P电极区；

(6)通过光刻、腐蚀还有蒸发或溅射工艺制备P电极，ITO透明导电层、Al/Ag金属反射层与P电极共同形成片状P电极区；

(7)将蓝宝石基板减薄、抛光并切割成独立的LED芯片，得到GaN基LED芯片。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述倒装焊用基板为一Si散热基板。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述Si散热基板的制备步骤为：

(1)取一Si衬底；

(2)通过电子束蒸发、溅射和/或电镀工艺，在所述Si衬底上制作出对应于所述氮化镓基芯片上P、N电极的相应的P、N压焊电极；

(3)通过P、N电极连接金属层分别将Si衬底上同一芯片内的P、N压焊电极连接起来；

(4)在所述P、N电极连接金属层上制备出P、N金丝球焊电极用于封装，由此初步制成Si散热基板；

(5)将初步制备于Si衬底上的Si散热基板减薄并切割成独立的对应于氮化镓基芯片的散热基板，至此最终完成Si散热基板的制备。