[实用新型]倒装LED芯片

说明书

本实用新型提供了一种倒装LED芯片，包括：生长衬底；半导体多层结构，表面形成有发光区域和电极区域；电极区域表面设置有贯穿连接至n型半导体层的n电极；发光区域表面设置有：反射结构，包括介电反射层及金属反射层，介电反射层中包括填充有导电材料的第一通孔，且介电反射层中介电材料与导电材料的接触面之间、介电材料与金属反射层的接触面之间及介电反射层与半导体多层结构的接触面之间均设置有透明导电层；绝缘层，设置于反射结构表面及发光区域结构侧壁；p电极，通过绝缘层的第二通孔导电连接至反射结构。解决金属反射层、介电反射层及发光材料之间的粘附性问题的同时，解决介电材料接触区域电流无法流经的问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种倒装LED芯片。

背景技术

透明衬底GaN基LED芯片的p、n电极一般位于芯片的同一侧，也称为水平结构芯片。其中，p电极由位于p型半导体上方的透明导电层加金属导线构成；n电极由位于n型半导体上方的金属导线构成(刻蚀掉部分p型半导体暴露出n型半导体)。水平结构芯片的出光大部分从上表面发出，小部分从四个侧面发出，出光比例与芯片的面积及厚度有关。由于上表面的出光均经由透明导电层发出，而透明导电层的透光率和厚度成反比、电流扩展能力和厚度成正比，这意味着透明导电层的透光率和电流扩展能力是一对矛盾体，无法同时满足芯片透光和电流扩展的要求。这一矛盾在中小功率芯片上体现的并不明显，但是对于大尺寸、大功率芯片来说是一个制约，因此倒装芯片被提出。倒装芯片的出光由透明衬底表面及四个侧面出光组成，并使用金属反射镜(一般为Ag)代替透明导电层，具有电流扩散好、散热快、可以大电流驱动等优点，目前广泛应用于手机闪光灯、通用照明、汽车照明等领域。

虽然该金属反射镜具有较高的反射率，但由于其与GaN的粘附性并不好，因此一般需要在金属反射镜和p型GaN之间插入一层金属Ni。虽然这能一定程度上解决粘附性的问题，但是同时会影响金属反射镜的反射率，从而降低LED的取光效率。针对这个问题，有人提出在金属反射镜和半导体发光材料之间引入一层介电材料SiO₂，并在介电材料SiO₂中开孔的方式实现金属反射镜和半导体发光材料导电连接的方式解决。在该反射结构中，由于介电材料SiO₂的折射率小于半导体发光材料，厚度大于发光波长，以此在介电材料SiO₂和半导体发光材料的界面形成全反射现象，对于大于全反射角入射角的光子，反射率为100％，以此提高反射率，且介电材料SiO₂的表面积占比越大，全反射镜的反射率越高。

但是，这一反射结构中依然存在金属反射镜与半导体发光材料/介电材料SiO₂之间粘附性不佳的技术问题。另外，对于GaN基LED材料，p型GaN的厚度一般不超过200nm且空穴浓度偏低，电流几乎无法在p型GaN中横向扩散，因此在该反射结构中，远离n电极的区域，与介电材料SiO₂接触的区域电流无法流经，介电材料SiO₂的存在反而会浪费半导体的发光面积。

实用新型内容

为了克服以上不足，本实用新型提供了一种倒装LED芯片，有效解决现有GaN基薄膜型结构LED芯片中介电材料接触区域电流无法流经的技术问题。

本实用新型提供的技术方案为：

一种倒装LED芯片，包括：

生长衬底；

设置于所述生长衬底表面的半导体多层结构，包括依次堆叠的n型半导体层、发光层及p型半导体层，且表面形成有发光区域和电极区域；其中，

所述电极区域表面设置有贯穿连接至n型半导体层的n电极；

所述发光区域表面设置有：