[实用新型]一种倒装LED芯片外延结构及LED芯片

说明书

本实用新型公开了一种倒装LED芯片外延结构，其包括：衬底；设于所述衬底上的第一折射层；设于所述第一折射层上的第二折射层；设于所述第二折射层上的第三折射层；设于所述第第三折射层上的第一半导体层；设于所述第一半导体层的有源层；和设于所述有源层上的第二半导体层；其中，所述衬底的折射率＜第一折射层的折射率＜第二折射层的折射率＜第三折射层的折射率＜第一半导体层的折射率。本实用新型还公开了一种倒装LED芯片。本实用新型在衬底表面制备了折射率依次升高的多个折射层，大幅度降低了衬底对有源层发出的光的全反射效应，从而增加了倒装LED芯片的光提取效率，提升了倒装LED芯片的亮度。

技术领域

本实用新型涉及光电子制造技术领域，尤其涉及一种倒装LED芯片外延结构及LED芯片。

背景技术

发光二极管，英文单词的缩写LED，主要含义：LED＝Light Emitting Diode，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,作为照明器件,相对传统照明器件,发光二极管有相当大优势——寿命长、光效高、无辐射、低功耗、绿色环保。目前LED主要用于显示屏、指示灯、背光源等领域。

倒装LED芯片是一种新型LED芯片，其在传统的正装LED芯片表面制备了反射层，并将芯片电气面朝下封装；芯片点亮后，从有源层发出的光线经过反射层反射，从衬底一侧射出。在现有的LED芯片中，多采用蓝宝石作为衬底， GaN系半导体作为半导体结构。其中，蓝宝石的折射率为1.7，而N-GaN的折射率为2.42，有源区(MQW)发出的光线由N-GaN进入蓝宝石的过程中，由于两者折射率差别大，很容易发生全反射现象，降低倒装LED芯片的光提取效率，降低其亮度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种倒装LED芯片外延结构，其光提取效率高。

本实用新型还要解决的技术问题在于，提供一种倒装LED芯片，其亮度高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种倒装LED芯片外延结构，其包括：

衬底；

设于所述衬底上的第一折射层；

设于所述第一折射层上的第二折射层；

设于所述第二折射层上的第三折射层；

设于所述第三折射层上的外延层，所述外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；

其中，所述衬底的折射率＜第一折射层的折射率＜第二折射层的折射率＜第三折射层的折射率＜第一半导体层的折射率。

作为上述技术方案的改进，所述衬底为氧化铝衬底，所述第一折射层为AlN 层，所述第二折射层为AlGaN层，所述第三折射层为GaN层。

作为上述技术方案的改进，所述第一半导体层为N-GaN层，所述第二半导体层为P-GaN层。

作为上述技术方案的改进，所述第一折射层、第二折射层、第三折射层的厚度为

作为上述技术方案的改进，所述第一折射层通过磁控溅射法或等离子增强化学气相沉积法形成；所述第二折射层、第三折射层金属有机化合物化学气相沉积法形成。

作为上述技术方案的改进，所述第一半导体层的厚度为4～5μm；其采用金属有机化合物化学气相沉积法形成。

相应的，本实用新型还公开了一种倒装LED芯片，其包括：

上述的外延结构；

设于所述外延层上的透明导电层；

设于所述透明导电层上的第一电极和第二电极；

设于所述第一电极和第二电极上的绝缘保护层；