[实用新型]一种垂直结构的LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体发光器件技术领域，特别是涉及一种垂直结构的LED芯片。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

现有技术中正装结构LED芯片制备工艺为：

1)通过MOCVD在蓝宝石衬底上生长GaN外延层；

2)芯片MESA制作；

3)电流阻挡层/绝缘层制作；

4)透明导电层制作；

5)制作SiO₂保护层、

6)金属电极制作。

现有技术中正装结构LED芯片仍存在电流拥堵、发光面积小、热阻高、光取出效率低等不足。

垂直结构LED芯片通过激光剥离工艺将GaN外延层转移至Si、Cu等高热导率的衬底，从而克服传统的蓝宝石衬底GaN基LED在效率、散热、可靠性等方面存在技术瓶颈。但是激光剥离工艺良率差，而且对于传统正装芯片公司需要额外增加激光剥离设备。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的垂直结构的LED芯片。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种相比正装芯片减少电流拥堵、增大发光面积、热阻低、光取出效率高的垂直结构的LED芯片。相比传统垂直结构芯片，制造过程利用现有生产设备、生产可操控性强，具有较高的制程良率且不增加额外的激光剥离设备成本。本实用新型在制作N电极的同时，结合DBR层形成了ODR的反射层，即制作出N电极又达到了高反射率的ODR结构。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种垂直结构的LED芯片，包括衬底；位于衬底上方的N型半导体层、多量子阱层、P型半导体层及P电极；位于衬底下方的N电极层，所述衬底上贯穿设置有若干通孔，所述通孔的孔径为20-100um，N电极层和N型半导体层通过所述通孔电性导通。

作为本实用新型的进一步改进，所述N电极层和衬底之间包括分布式布拉格反射层，所述分布式布拉格反射层中与衬底对应设置有若干通孔，所述分布式布拉格反射层与N电极层形成ODR结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述N电极层下方包括电极保护层。

作为本实用新型的进一步改进，所述N型半导体层上包括透明导电层，P型半导体层和透明导电层之间在位于P电极下方区域设有电流阻挡层。

作为本实用新型的进一步改进，所述透明导电层上包括SiO₂保护层。

本实用新型具有以下有益效果：

衬底上设置有通孔，能够使电流扩散更加均匀，减少了电流拥堵；

ODR结构作能够提高芯片的光取出效率；

垂直结构的LED芯片结构简单，能够有效增大发光面积，且芯片热阻低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一具体实施方式中垂直结构LED芯片的剖视结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式中垂直结构LED芯片的正面结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式中垂直结构LED芯片的背面结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本实用新型，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。