[发明专利]倒装高压发光器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体发光器件结构及其制作方法，更具体地为一种倒装高压薄膜发光器件及其制作方法。

背景技术

发光二极管（英文为Light Emitting Diode，简称LED）在日常生活中被广泛的应用，与传统光源相比，LED 具有寿命长，光效高，能耗低，体积小等优良特性，是现代照明发展的一个重要趋势。

对于采用蓝宝石等绝缘衬底的LED芯片来讲，其衬底的导热率比较低，因此横向结构的LED的PN结的温度比较高。为了解决散热的问题，芯片的倒装焊结构被提出，发光效率和散热效果都有了改进。为了进一步解决光取出问题，倒装焊结构芯片的衬底进一步被剥离掉形成倒装薄膜芯片。随着应用的开发，为了提高芯片的光电转化效率，高压芯片结构与倒装薄膜芯片的结合将成为另一个新的开发应用。

发明内容

本发明旨在提出一种结合高压芯片与倒装薄膜芯片结合的发光器件以及其制作方法。

根据本发明的第一个方面，倒装高压发光器件，包括：由多个相互串联的倒装发光单元构成的发光模组，具有相对的第一表面和第二表面，各个倒装发光单元之间具有间隙，每个发光单元包含n型半导体层、发光层和p型半导体层；光转换层，形成于所述发光模组的第一表面上，并覆盖所述各个发光单元的侧表面；绝缘层，形成于所述发光模组的第二表面上， 其覆盖所述整个发光模组的第二表面，仅露出所述发光模组的首个发光单元的n型半导体层和最后一个发光单元的p型半导体层；第一、第二支撑电极，形成于所述绝缘层上，两者相互电性隔离，其中第一支撑电极与所述发光模组的首个发光单元的n型半导体层形成电性连接，第二支撑电极与所述发光模组的最后一个发光单元的p型半导体层形成电性连接。

在一些实施例中，所述倒装高压发光器件还包括形成于所述绝缘层与所述第一、第二支撑电极之间的金属反射层，其分为第一、第二部分，其中第一部分与所述第一支撑电极连接，第二部分与第二支撑电极连接，所述第一、第二部分分别在端部设置电极连接区，所述绝缘层未覆盖所述电极连接区表面。

在一些实施例中，还包括形成于所述发光模组的第二表面与所述绝缘层之间的桥接金属层，用于串联各个倒装发光单元。在一些较佳实施实施例中，所述桥接金属层为反射性材料。在一些更佳实施例中，所述光转换层填充所述各个倒装发光单元之间的间隙并直接覆盖在所述桥接金属层上。

在一些实施例中，所述第一、第二支撑电极采用散热性优良的金属材料。

在一些实施例中，所述第一、第二支撑电极为多层结构，包含一反射层。

根据本发明的第二个方面，倒装高压发光器件的制作方法，包括步骤：1）提供一发光外延结构，具有相对的第一表面和第二表面，依次包含n型半导体层、发光层和p型半导体层，其中n型半导体层一侧表面为第一表面，p型半导体层一侧表面为第二表面；2）蚀刻所述发光外延结构的部分p型半导体层和发光层，露出n型半导体层的部分表面，从而将所述发光外延结构的p型半导体层和发光层划分为一系列单元；3）将前述各个单元的p型半导体层分别与邻近的n型半导体层连接，从而所述发光外延结构形成并联电性结构；4）制作绝缘层，其覆盖所述发光外延结构的第二表面，仅露出所述发光外延结构首端的n型半导体层和末端的p型半导体层；5) 在所述绝缘层上制作相互电性隔离的第一、第二支撑电极，其中第一支撑电极与所述发光外延结构首端的n型半导体层形成电性连接，第二去支撑电极与所述发光外延结构末端的p型半导体层形成电性连接；6）蚀刻所述发光外延结构的n型半导体层，从而将所述发光外延结构划分为一系列串联的发光单元，构成发光模组；7）所述发光外延结构的第一表面上制作光转换层，其覆盖所述各个发光单元的侧表面。

在本制作方法中，先采用整面n型半导体层作并联结构，并可辅助作为支撑、外延生长衬底剥离、n型半导体层的粗化等，后蚀刻n型半导体层形成串联结构。

在一些实施例中，所述步骤3）中制作一桥接金属层，将各个单元的p型半导体层分别与邻近的n型半导体层连接。更佳的，在步骤7）形成的光转换层直接覆盖在所述桥接金属层上。

在一些实施例中，步骤4）完成后，先在所述绝缘层的表面上制作一金属反射层，再在该金属反射层表面上制作所述第一、第二支撑电极，其中所述金属反射层分为相互电性隔离的第一、第二部分，其中第一部分与所述发光外延结构首端的n型半导体层形成电性连接，第二部分与所述发光外延结构末端的p型半导体层形成电性连接。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明