[发明专利]一种LED倒装芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片结构及其制备方法，尤其是一种具有全角度反射出光结构的LED倒装芯片及其制备方法。

背景技术

目前，金属反射层在可见光波段可以提供宽频宽以及大角度的高反射，然而金属卻有损耗的机制；而布拉格反射层(Distributed Bragg reflector 简称DBR)为介质反射结构，可视为一维光子晶体，提供了光子禁帶(photonic gap)，当入射波段落在此光子禁帶內将会被全反射，并且不会产生损耗，然而 DBR 的反射率与入射角度有关，随着入射角度的增加，光子禁帶会朝高频漂移，而使反射率降低。因此组合DBR反射结构和金属反射层结构的全角度反射层(Omnidirectional reflector 简称ODR))可提供一个无损耗机制且有一宽频宽及全角度入射的反射频谱。

现有倒装芯片一般单独采用DBR反射层结构或者单独采用金属反射层结构。单独用DBR反射层结构的倒装芯片，如图5所示，结构包括电极8、DBR反射层3、发光层4（发光层包含衬底、外延层、透明电极等结构）。单独采用金属反射层结构的倒装芯片，如图6所示，结构包括电极8、金属反射层9、发光层4、绝缘层10。由于各自受反射角度的限制而不能高效地将LED产生的光反射出芯片，而且反射结构的制造与电极的制造分离，工艺比较繁琐。

与本发明较为接近的是公开号为CN 104037295A的中国专利，该专利提供了一种介质反射层加金属反射层的倒装芯片结构。此光反射结构位于P型GaN层区域的透明导电层之上，只针对于芯片P型导电区域进行光反射，而不能对芯片N型GaN裸露层的N型导电区域进行光反射，所以芯片的整体发光效率不太理想。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的缺点和不足，提供一种LED倒装芯片，该LED倒装芯片采用ODR结构进行全角度反射萃取出光，与现有技术的倒装芯片结构相比，本发明的LED倒装芯片对芯片的非焊接面和传统非出光的焊接面的P型导电区域和N型导电区域均产生光反射，能全面和全角度产生反射出光，发光效率更高，导电导热效果更好，同时反射金属层与电极层可以一起加工制作，工艺简单可行。

本发明解决其技术问题所采用技术方案为：一种LED倒装芯片，包括LED倒装芯片主体，于LED倒装芯片主体焊接面的P型导电区域和N型导电区域和倒装芯片主体非焊接面区域均覆盖有ODR结构，ODR结构采用全角度反射萃取出光；所述的ODR结构包括发光层和于发光层上依次堆叠的DBR反射层或第一绝缘层、金属反射层、第二绝缘层。

进一步的，于第二绝缘层上还可蒸镀有金属电极结构。

进一步的，所述的DBR反射层或第一绝缘层厚度为10-10000nm，金属反射层厚度为1-1000nm，第二绝缘层厚度为10-10000nm， 金属电极结构厚度为1-10000nm。

进一步的，所述的DBR反射层为二氧化硅、氧化钛和氧化铝中的至少一种组成不少于两层结构的多层复合结构。

进一步的，所述的第一绝缘层和第二绝缘层为氧化硅绝缘层或氮化硅绝缘层。

进一步的，所述的金属反射层为铝结构反射层或银金属结构反射层。

进一步的，所述的金属反射层采用铝金属和金金属的叠层结构。

进一步的，所述的金属电极结构为金结构电极或铝结构电极。

另外，本发明还涉及LED倒装芯片的制备方法，该制备方法的步骤为：在LED倒装芯片主体焊接面的P型导电区域和N型导电区域和倒装芯片主体非焊接面区域的发光层表面依次生长DBR反射层或第一绝缘层、金属反射层，再沉积第二绝缘层，经过图形化处理暴露出金属电极结构，形成LED倒装芯片；或者在于LED倒装芯片主体焊接面的P型导电区域和N型导电区域和倒装芯片主体非焊接面区域的发光层表面依次生长DBR反射层或第一绝缘层、金属反射层，再沉积第二绝缘层、再蒸镀一层金属电极结构，形成LED倒装芯片。

或者，该LED倒装芯片的制备方法也可采用如下步骤：在于LED倒装芯片主体焊接面的P型导电区域和N型导电区域和倒装芯片主体非焊接面区域的发光层表面依次通过气相沉积制作DBR反射层或第一绝缘层，蒸镀或溅镀金属反射层，再沉积第二绝缘层，经过图形化处理暴露出金属电极结构，形成LED倒装芯片；或者在于LED倒装芯片主体焊接面的P型导电区域和N型导电区域和倒装芯片主体非焊接面区域的发光层表面依次通过气相沉积制作DBR反射层或第一绝缘层，蒸镀或溅镀金属反射层，再沉积第二绝缘层，经过图形化处理后再蒸镀一层金属电极结构，形成LED倒装芯片。