[发明专利]一种紫外LED倒装芯片

说明书

本发明公开了一种紫外LED倒装芯片，包括从下往上依次设置的基板、布线层和芯片外延层；本发明通过刻蚀工艺将芯片外延层的一部分去除，形成用于设置n电极的n型半导体区域，并在芯片外延层内分别设有贯穿n型AlGaN层的第一内部接触层和贯穿n型AlGaN层至透明导电层的第二内部接触层，使芯片内部形成用于释放高压静电的电流释放通道，从而避免芯片遭受静电的危害；另外，反射层的设置可以最大限度反射向下射出的光线，有效提高芯片的出光率；透明导电层可以增大与p电极之间的接触面积，获得更好的散热效果；最后，本发明通过设置电流扩展层和电子阻挡层，加强芯片内部载流子向上流动的速度和流量，使芯片的出光率大大提高。

技术领域

本发明涉及LED芯片制造技术领域，尤其涉及一种紫外LED倒装芯片。

背景技术

紫外LED产品在近几年备受关注，具有节能环保、省电、高效率、响应速度快、使用寿命长、且不含汞等优点。紫外LED产品为了获得所需要的光效、亮度以及杀菌消毒效果，在LED芯片材料外延生长、制备等工艺过程中进行不同浓度的掺杂以及后期刻蚀等处理。

与传统紫外汞灯相比，紫外LED芯片有着寿命长、电压低、波长可调、环保、方向性好、迅速切换、抗震耐潮、轻便灵活等优点。已有技术中的紫外LED倒装焊芯片及其外延结构，通过将电极、共晶焊料、导电布线层等固晶到基板上，进而完成芯片的封装，该制备方式会导致芯片散热不理想、漏电、材料对光线的吸收大，易氧化污染、可靠性差以及紫外LED灯珠对静电较为敏感、容易受到外界静电的危害，造成芯片失效等问题。因此，随着技术的发展，已有的紫外LED倒装芯片将不再成为未来新型应用的主流。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种散热性好、出光率高、防静电危害的紫外LED倒装芯片。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种紫外LED倒装芯片，主要包括从下往上依次设置的基板、用于连接外部线路的布线层和芯片外延层。

具体的，所述芯片外延层内部采用三明治结构，主要包括通过外延生长工艺由上而下依次设置的衬底、缓冲层、未掺杂型AlGaN层、n型AlGaN层、量子阱有源区、p型AlGaN层、p型GaN层、用于连接外部电路的n电极和p电极。所述芯片外延层的一侧通过刻蚀工艺去除量子阱有源区、p型AlGaN层和p型GaN层的一部分，使芯片外延层的一侧形成凹陷，该凹陷区域用于设置n电极，与量子阱有源区以上区域一同构成n型半导体区域，而所述芯片外延层的另一侧未经过刻蚀处理，量子阱有源区以下区域构成p型半导体区域。

具体的，所述n型半导体区域内设有贯穿整个n型AlGaN层的第一内部接触层和用于包裹第一内部接触层的第一绝缘层。所述n电极的一端分别与第一内部接触层和n型AlGaN层连接，另一端固定连接在布线层上。所述p型半导体区域内设有多个第二内部接触层和用于包裹第二内部接触层的第二绝缘层，所述第二内部接触层和第二绝缘层从n型AlGaN层向下依次贯穿至p型GaN层，所述p电极的一端与第二内部接触层连接，另一端固定连接在布线层上。所述第一内部接触层的直径小于n电极，所述第二内部接触层的直径小于p电极。这样设计的目的在于，n型半导体区域的第一内部接触层与p型半导体区域的第二内部接触层接触并导通，从而共同构成一条用于释放静电的通道；当芯片正常工作发光时，内部pn结正向导通，电流主要从p电极流进芯片外延层，并从n电极流出；当芯片受到外界的高压静电时，内部pn结反向截止，第一内部接触层和第二内部接触层导通，形成电流释放通道(电流流向从第一内部接触层到第二内部接触层)，静电电流从该通道中流过，使芯片免受静电击穿伤害。

另外，所述布线层上设有用于隔离n电极和p电极的隔离跑道，该隔离跑道用于n电极和p电极之间的电气隔离。

进一步的，所述芯片外延层还包括提高出光率的反射层，所述反射层设置在p型GaN层与p电极之间，部分光线向下射到反射层后会被反射回来，从而减少光线的损失，提高芯片的出光率。同时，所述第二内部接触层和第二绝缘层均贯穿所述反射层。