[实用新型]一种双金属层环形叉指电极倒装LED芯片

说明书

本实用新型公开了一种双金属层环形叉指电极倒装LED芯片，自下而上依次包括衬底、n型半导体层、发光层和p型半导体层，在p型半导体层上设有电流扩展层，在电流扩展层上设有第一绝缘隔离层，在第一绝缘隔离层上划分有同心等距分布的多个n极环形带和同心等距分布的多个p极环形带，所述n极环形带和p极环形带交替布置而形成环形叉指结构；实现了电极上半部分和下半部分不同结构的布置，大大减小了电极之间的掣肘，解决了在电极周边电流聚集问题，提高了本实用新型的倒装LED芯片的电流扩展性能，从而提升了发光效率；上半部分实现了较大面积的n电极焊盘和p电极焊盘，从而能够很大程度上实现自由配置，方便后续封装的顺利实施，提高成品率。

技术领域

本实用新型属于半导体发光器件技术领域，特别涉及一种双金属层环形叉指电极倒装LED芯片。

背景技术

发光二极管（light emitting diodes, LEDs）是一种基于电致发光原理制成的半导体发光器件。以大功率LED为基础的半导体照明被公认为继白炽灯、荧光灯之后照明史上的第三次革命，现已开始广泛应用于普通照明、娱乐照明、农业照明、体育照明、商业照明、医用照明等领域，倒装结构LED相当于将水平结构 LED进行倒置，芯片通过固晶技术将电极与散热基板相连，而光子从蓝宝石衬底侧出射到空气中。由于倒装结构LED利用Au-Sn共晶焊将电极与封装散热基板（硅基板或陶瓷基板等）直接接触，热阻大大降低，LED芯片的散热性能得到了明显的提升，使倒装结构LED能够在更高的电流密度下工作。

然而由于倒装LED的p、n电极处于芯片同一侧，电流需横向传输，芯片内部电流并不是均匀分布的，而是在p、n电极周边存在明显的电流聚集现象。研究表明，LED芯片的电极结构极大地影响着LED芯片的电流扩展能力，优化电极结构，使电极能够交叉均匀分布，能够缓解电流聚集现象，从而缓解LED在大电流工作情况下的“效率下降”现象，并达到提升LED芯片的光功率的目的。另一方面，倒装LED芯片一般采用Au-Sn共晶焊技术将LED芯片与基板连接起来，所以用来连接的焊盘最好大面积分列LED芯片两边。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种双金属层环形叉指电极倒装LED芯片；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种双金属层环形叉指电极倒装LED芯片，自下而上依次包括衬底、n型半导体层、发光层和p型半导体层，在p型半导体层上设有与p型半导体层电性连接的电流扩展层，在电流扩展层上设有与电流扩展层绝缘连接的第一绝缘隔离层，在第一绝缘隔离层上划分有同心等距分布的多个n极环形带和同心等距分布的多个p极环形带，所述n极环形带和p极环形带交替布置而形成环形叉指结构；

在n极环形带区域绕周向均匀设有多个n极通孔，所述n极通孔自上而下延伸至n型半导体层，在n极通孔内壁上设有绝缘隔离壁；在p极环形带区域绕周向均匀设有多个p极通孔，所述p极通孔自上而下延伸至电流扩展层；

在第一绝缘隔离层上设有第一金属层，所述第一金属层均填充n极通孔和p极通孔，在第一金属层上相邻n极环形带和p极环形带之间均设有绝缘隔离槽而形成绝缘交替布置的环形n电极和环形p电极；

在第一金属层上设有第二绝缘隔离层，在第二绝缘隔离层的左半部分对应每个环形n电极均设有n极互连孔，n极互连孔自上而下延伸至相对应的环形n电极；在第二绝缘隔离层的右半部分对应每个环形p电极均设有p极互连孔，p极互连孔自上而下延伸至相对应的环形p电极；全部的n极互连孔电性连接后形成n电极焊盘，全部的p极互连孔电性连接后形成p电极焊盘。

优选的，所述第一绝缘隔离层为半导体分布式布拉格反射镜，所述第二绝缘隔离层材质为二氧化硅、氮化铝或者氮化硅。

优选的，所述第一绝缘隔离层和第二绝缘隔离层材质均为二氧化硅、氮化铝或者氮化硅。

优选的，所述电流扩展层材质为透明导电材料。

优选的，所述第一绝缘隔离层与绝缘隔离壁为一体成型。