[实用新型]一种垂直结构LED芯片

说明书

本实用新型公开了一种垂直结构LED芯片，从下至上依次包括衬底层、粘结层、键合层、阻挡层、N电极层、绝缘反射层、欧姆接触层、外延片和分布在外延片外侧的P电极，所述外延片从下至上依次包括p‑GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和n‑GaN层。由于N电极通过隔离槽穿过绝缘反射层、欧姆接触层、p‑GaN层、InGaN/GaN多量子阱层，并与n‑GaN层形成欧姆接触，不仅能减少对发光面出光的遮挡，改善了芯片边缘与孔内暗区等现象，发光光斑较为规则，更有利于产业链下游的光路设计；同时还在芯片内部形成更好的导热通道，从而改善了局部电流拥堵的问题，使得LED芯片在使用过程中局部温度过高的问题得到了大幅改善，甚至完全解决，从而延长了LED芯片的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及LED芯片制造技术领域，特别涉及一种垂直结构LED芯片。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是靠PN结把电能转换成光能的一种器件，具有可控性好、启动快、寿命长、发光效率高、安全、节能环保等优点，不仅带动照明产业的深刻变革，同时还引领着显示屏领域的创新。

随着LED产业的发展，大功率LED越来越受到人们的青睐，随着使用功率的提高，单位面积上注入的电流也要求越来越大，然而，由于制作LED本身的半导体材料特性所限，较大的电流密度会导致大功率LED局部区域电流拥堵，使得大功率LED发光面上发光不均匀，发热也不均匀，大功率LED发光面发光不均匀，不仅会降低LED的发光亮度，同时会使得大功率LED芯片发光光斑出现明暗相间的现象，部分区域较亮，部分区域形成暗带，严重影响对光斑有较高要求的使用领域，如汽车车灯、手电筒等照明市场。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种垂直结构LED芯片，能够解决传统垂直结构LED芯片由于电流扩展不好导致的发光不均和发热不均的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种垂直结构LED芯片，从下至上依次包括衬底层、粘结层、键合层、阻挡层、N电极层、绝缘反射层、欧姆接触层、外延片和分布在外延片外侧的P电极，所述外延片从下至上依次包括p-GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和n-GaN层，所述p-GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和n-GaN层设置有连通的隔离槽，所述N电极层上表面设置有N电极，所述N电极通过隔离槽穿过绝缘反射层、欧姆接触层、p-GaN层、InGaN/GaN多量子阱层，并与n-GaN层形成欧姆接触。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述键合层包括AuSn、NiSn、CuSn和AuSi中的一种或者多种材料。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述键合层的厚度为1000nm～9000nm。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述N电极层包括Ti、Cr、Ni、Al、Pt和Au中的一种或者多种金属。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述N电极层的厚度为100nm～2000nm。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述绝缘反射层包括SiO₂、Si₃N₄和TiO2/Ti3O5。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述绝缘反射层的厚度为0.5um～4um。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述欧姆接触层包括SnO2和InO2。

作为所述垂直结构LED芯片的进一步可选方案，所述欧姆接触层厚度为30nm～300nm。

一种垂直结构LED芯片的制作方法，包括以下步骤：