[发明专利]一种带高反射层的微型发光二极管芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种带高反射层的微型发光二极管芯片。

背景技术

发光二极管是一种能够将电能转化为可见光的半导体固体发光器件，由于其具有节能、环保、寿命长、高亮度、低热量、坚固耐用等优点，已广泛用于显示屏、背光源、照明、车灯等领域。

随着外延生长及芯片制造技术的不断发展与成熟， LED的发光效率已经从过去的 5 lm/W提高到120 lm/W，其发光效率将近是过去的24倍，这就意味着相同亮度的LED芯片尺寸较过去将大大减小， LED芯片尺寸的减小一方面大大的降低其生产成本，另一方面有利于进一步缩小LED发光器件的体积，从而实现发光器件的微型化。但是，由于封装引线的需要，金属焊盘的尺寸不能制作得太小，当LED芯片尺寸过小时，金属焊盘就会将大部分从有源区发出的光吸收或者遮挡住，使得微型尺寸的LED发光效率极低，无法满足市场应用的要求。因而，要实现LED芯片尺寸微型化就必须解决金属焊盘对光的吸收和遮挡问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带高反射层的微型发光二极管芯片，通过对LED芯片结构的改进，大幅缩小LED芯片的尺寸，有效降低了LED芯片生产成本。。

本发明的技术方案为：一种带高反射层的微型发光二极管芯片，该芯片包括P型GaN层、位于N型GaN层上的P型GaN层、以及分别制作在P型GaN层和N型GaN层上的P型焊盘和N型焊盘，该芯片尺寸，长度50-180 μm，宽度30-100 μm，其发出的光通过N型焊盘及P型焊盘下面的高反射层的反射作用从侧面提取；N型焊盘及P型焊盘带有高反射作用的高反射膜层，该膜层为具有低吸收和高反射作用的金属层。GaN外延层厚度7-10μm。 

本发明的优点在于：本发明制备出的LED芯片尺寸极小，极大地减少了生产成本和芯片体积。为了保证在尺寸减小时其亮度能满足使用要求，本发明中N型焊盘和P型焊盘均带有高反射层，利用高反射层的反射作用可将大部分被N型焊盘及P型焊盘遮挡住的光从侧面提取出来。本发明中P型外延层上无透明电极扩散层，相对传统LED芯片，其加工过程简单。另外，本发明的GaN外延层厚度超过7μm，较厚的外延层厚度有效的提高了侧面出光效率，解决了微型芯片的亮度过低的问题。

附图说明

图1为本发明带高反射层的微型发光二极管芯片尺寸图； 

图2为本发明的带高反射层的微型发光二极管芯片截面图。

图中101为P型焊盘，102为P型外延层，103为N型焊盘，201为蓝宝石衬底、202为N型GaN外延层、203为N型焊盘高反射层、204为N型焊盘，205为多量子阱有源层、206为P型GaN外延层、207为P型焊盘高反射层、208为P型焊盘。

具体实施方式

针对本发明所采取制备方法，下面结合附图，就实例做一详细流程说明：

一种带高反射层的微型发光二极管芯片截面图如图2所示。由蓝宝石衬底1、N型GaN外延层2、N型焊盘高反射层3、N型焊盘4、多量子阱有源层5、P型GaN外延层6、P型焊盘高反射层7、P型焊盘8、。以下结合对一种带高反射层的微型发光二极管芯片制造方法作进一步说明。主要包括以下工艺步骤：

1. 采用MOCVD方法在蓝宝石衬底1上依次外延生长N型GaN外延层2，多量子阱有源层5，P型GaN外延层6，形成外延片，然后，利用干法刻蚀有选择性地刻蚀掉外延片的P型延层，使N型外延层裸露出来。

4.    使用电子束蒸发装置，在裸露出的N型外延层表面先蒸镀Ag作为N型焊盘高反射层3，然后蒸镀Ti/Al金属作为N型焊盘4，在P型GaN外延层上沉积Ag作为P型焊盘高反射层7，在高反射层上沉积金属Ti/Al形成 P型焊盘8。

5. 完成外延层表面电极制作后，将其在400℃的温度下进行快速热热处理，使P型及N型焊盘与外延层形成良好的欧姆接触。

以上实例的目的仅为较好的说明本发明，不包括本发明的全部内容。以本发明为基础的任何变更发明皆属于发明权利的要求范围。