[实用新型]一种垂直蓝光LED芯片

说明书

本实用新型公开了一种垂直蓝光LED芯片，该LED芯片从下向上依次包括导电衬底、第二金属键合层、第一金属键合层、N电极层、第二绝缘层、第二反射层、第一绝缘层、反射保护层、第一反射层还包括柱状P电极和柱状N电极、外延层和钝化保护层；本实用新型的垂直蓝光LED芯片，采用嵌入式电极垂直结构，即同时设置柱状N电极和柱状P电极，并引入第二反射层和第二绝缘层，通过结构及尺寸设计，保证了N电极与N‑GaN之间良好欧姆接触的同时，增加芯粒N电极孔与反射保护层孔之间区域的反射率和N电极孔侧壁的反射率，提升芯粒出光效率。

技术领域

本实用新型涉及LED芯片制造技术领域，具体涉及一种垂直蓝光LED芯片。

背景技术

随着LED照明市场份额的不断扩大，对于LED的光效等照明性能的要求也越来越高，从普通家庭照明灯具逐步发展到需要更高功率的路灯、车前灯系统，市场对于大功率大尺寸甚至超大尺寸的LED芯片的需求越来越成为主流。超大功率，超大尺寸LED首先面对的第一个问题就是电流拥挤。嵌入式电极结构LED芯片相较于传统结构的芯片有许多优点：电流扩展性更好、导电性能更优、散热性能更佳以及光提取率更高。

嵌入式电极结构LED芯片弥补了传统垂直结构芯片的不足，使得LED的照明性能更上一层楼。然而嵌入式电极结构芯片在N电极的制备被过程中，为了确保金属电极与N-GaN形成良好的欧姆接触，通常使用Cr/Ti/Al等金属作为N-GaN接触层，但Cr/Ti/Al等金属在蓝光波段的反射率相对较低；同时，为了避免Ag迁移导致产品良率异常，Ag反射镜需与N电极孔之间留有足够的距离，导致嵌入式电极结构LED芯片N电极孔周围及孔洞的反射率较低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种垂直蓝光LED芯片，能使得N电极与N-GaN层形成良好的欧姆接触，同时提升N电极孔周围及孔内的反射率从而提升芯片出光效率。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种垂直蓝光LED芯片，从下向上依次包括导电衬底、第二金属键合层、第一金属键合层、N电极层、第二绝缘层、第二反射层、第一绝缘层、反射保护层、第一反射层还包括柱状P电极和柱状N电极、外延层和钝化保护层；所述柱状N电极位于所述外延层内部，厚度小于柱状N电极孔深度，并且所述柱状N电极与所述N电极层接触形成电导通，所述N电极层底部与所述第一金属键合层接触形成电导通；所述柱状P电极位于芯片边缘，底部与所述反射保护层接触形成电导通。

进一步，所述第二金属键合层为Cr、Ti、Ni、Al、Pt、Sn和Au中的一种或两种以上组合层结构，第二金属键合层的厚度为1μm～4μm；所述第一金属键合层为Cr、Ti、Ni、Al、Pt、Sn和Au中的两种以上组合层结构，第一金属键合层的厚度为2μm～6μm。

再进一步，所述N电极层为Ti、Al、Pt和Au中的一种或两种以上组合层结构，N电极层厚度为10nm～1000nm。

进一步，所述柱状N电极孔深度为1000nm～2000nm。

再进一步，所述第一反射层为Ag和/或Ni，第一反射层的厚度为100nm～200nm；所述第二反射层为Ag、Cr、Ti、Ni中的一种或两种以上组合层结构，第二反射层的厚度为50nm～300nm。

进一步，所述第一反射层所用的金属为Ag和/或Ni，第一反射层的的厚度为100nm～200nm；所述第二反射层所用的金属为Ni或Ti，第二反射层的厚度为0.1nm～2nm。

再进一步，所述第一绝缘层为SiO₂，厚度为600nm-1000nm；所述第二绝缘层为SiO₂，厚度为200nm-500nm。

进一步，所述第二反射层及所述第二绝缘层的开孔孔半径小于所述柱状N电极半径，孔半径差值为2000nm-5000nm。