本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管及制備方法、倒裝高壓LED。

背景技術(shù)：

倒裝LED的結(jié)構(gòu)通常包括依次設(shè)置的襯底、N型層、有源區(qū)和P型層，通過刻蝕LED芯片形成臺階，將N型層裸露出來，在未刻蝕的P型層表面形成P電極金屬，在N型的臺階面上形成N電極金屬，在P型層表面設(shè)置有反射鏡結(jié)構(gòu)，反射鏡結(jié)構(gòu)之上包覆有絕緣層，絕緣層之上是與電極金屬接觸的金屬焊盤。

目前主流的反射鏡結(jié)構(gòu)有Ag結(jié)構(gòu)，或DBR結(jié)構(gòu)。采用Ag結(jié)構(gòu)的倒裝LED，由于Ag是不穩(wěn)定的金屬，容易氧化導(dǎo)致反色率下降，同時容易遷移形成漏電通道降低芯片良率。DBR結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，但是反射率不如Ag。

ODR結(jié)構(gòu)常用于正裝LED的制程中，如中國專利CN201310455672.7，用DBR結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的CB層，通過DBR和電極金屬形成ODR結(jié)構(gòu)；或如中國專利CN201110438684.X，在芯片背面制作圖形化，并用ODR結(jié)構(gòu)替代DBR結(jié)構(gòu)。但是ODR結(jié)構(gòu)在倒裝LED中鮮有應(yīng)用，僅有中國專利CN201310096118.4提出在ITO+DBR制程的倒裝LED中，在DBR上生長金屬形成ODR結(jié)構(gòu)。

鑒于此，本發(fā)明人為此研制出一種ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管，相比與已有方案，節(jié)省額外蒸鍍所需的工藝步驟和材料消耗，提高倒裝LED和倒裝高壓LED的芯片亮度，降低了芯片成本，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的一種ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管及制備方法，以及一種倒裝高壓LED，提高了芯片亮度，同時節(jié)省了工藝步驟和材料消耗，降低了芯片成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管，包括襯底、N型層、有源層、P型層、電流擴展層、DBR層和Ag反射層，襯底上依次設(shè)置N型層、有源層和P型層，P型層和有源層刻蝕形成臺階裸露出部分N型層，P型層和裸露出的N型層上形成電流擴展層，電流擴展層上形成DBR層，DBR層刻蝕裸露出部分電流擴展層，DBR層和裸露出的部分電流擴展層上形成Ag反射層，Ag反射層經(jīng)剝離分別形成和P型層與N型層上的電流擴展層歐姆接觸的P接觸金屬層和N接觸金屬層。

還包括絕緣層、N電極和P電極，P接觸金屬層和N接觸金屬層上形成絕緣層、P電極和N電極。

所述N型層為N-GaN層，所述P型層為P-GaN層。

本發(fā)明還提供一種ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管的制備方法，包括如下步驟：

S1：在襯底上依次生成N型層、有源層和P型層；

S2：通過刻蝕裸露出部分N型層；

S3：在P型層和裸露出N型層表面形成電流擴展層；

S4：在表面蒸鍍DBR層；

S5：將DBR層刻蝕后裸露出P型層和N型層上的電流擴展層；

S6：在表面濺射Ag反射層，Ag反射層通過剝離形成P接觸金屬層和N接觸金屬層；

S7：在表面生長絕緣層，經(jīng)刻蝕裸露出部分P接觸金屬層和N接觸金屬層，再在表面蒸鍍金屬電極，通過剝離，形成P電極和N電極。

本發(fā)明還提供一種倒裝高壓LED，包括由上述多個發(fā)光二極管串聯(lián)形成，其中前一個發(fā)光二極管的P接觸金屬層和后一個發(fā)光二極管的N接觸金屬層相連接，前一個發(fā)光二極管的P接觸金屬層和后一個發(fā)光二極管的N接觸金屬層均為通過同一步工藝形成的Ag反射層，其中在初端發(fā)光二極管和末端發(fā)光二極管上分別接高壓電極的正負極。

采用上述方案后，本發(fā)明通過Ag反射層和DBR一起形成ODR結(jié)構(gòu)，有效的提高了不同角度入射光的反射率，從而提高發(fā)光二級管的亮度。在N-GaN表面設(shè)置有電流擴展層，通過Ag反射層和電流擴展層接觸，而不需要額外蒸鍍金屬與N-GaN形成歐姆接觸，節(jié)省額外蒸鍍所需的工藝步驟和材料消耗，降低芯片成本。

另外，對于倒裝高壓LED，該Ag反射層既可以作為形成ODR結(jié)構(gòu)的高反射金屬，又可以作為相同結(jié)構(gòu)LED芯片原胞之間的互聯(lián)金屬，節(jié)省了工藝步驟，提高了芯片的亮度。

附圖說明

圖1是本實施例倒裝發(fā)光二極管的俯視示意圖；

圖2是圖1A-A向的剖視圖；

圖3是本實施例倒裝高壓LED的俯視示意圖；

圖4是本實施例倒裝高壓LEDP接觸金屬層和N接觸金屬層互聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明

發(fā)光二極管10，襯底101，N型層102，有源層103，P型層104，電流擴展層105，DBR層106，P接觸金屬層107，N接觸金屬層108，絕緣層109，P電極110，N電極111。

具體實施方式

為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。

如圖1-2所示，是本發(fā)明揭示的一種ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管10，主要包括襯底101、N型層102、有源層103、P型層104、電流擴展層105、DBR層106和Ag反射層。

襯底101上依次設(shè)置N型層102、有源層103和P型層104，P型層104和有源層103刻蝕形成臺階裸露出部分N型層102，P型層104和裸露出的N型層102上形成電流擴展層105。

電流擴展層105上形成DBR層106，DBR層106刻蝕裸露出部分電流擴展層105，DBR層106和裸露出的部分電流擴展層105上形成Ag反射層。Ag反射層經(jīng)剝離分別形成P接觸金屬層107和N接觸金屬層108，P接觸金屬層107和N接觸金屬層108分別與P型層104和N型層102上的電流擴展層105歐姆接觸。

由于Ag不能與N型層形成良好的歐姆接觸，因此在其之間設(shè)置電流擴展層，無需額外蒸鍍金屬與N型層歐姆接觸，有效節(jié)省了工藝步驟和材料，降低芯片成本。

P接觸金屬層107和N接觸金屬層108上還形成絕緣層109、P電極110和N電極111。

其中發(fā)光二極管10為氮化鎵基二極管，即N型層102為N-GaN層，P型層104為P-GaN層。

本發(fā)明通過Ag反射層和DBR一起形成ODR（全方位反射鏡）結(jié)構(gòu)，有效的提高了不同角度入射光的反射率，從而提高發(fā)光二級管的亮度。

同時將Ag反射層直接形成的P接觸金屬層107和N接觸金屬層108，作為P型層104和N型層102的歐姆接觸。由于Ag不能與N型層102和P型層104形成良好的歐姆接觸，因此在其之間還設(shè)置電流擴展層105。

上述具有ODR結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管10的制備方法，包括如下步驟：

S1：在襯底101上一次生成N型層102、有源層103和P型層104；

S2：通過刻蝕裸露出N型層102；

S3：在P型層104和裸露出N型層102表面形成電流擴展層105；

S4：在表面蒸鍍DBR層106；

S5：將DBR層106刻蝕后裸露出P型層104和N型層102上的電流擴展層105；

S6：在表面濺射Ag反射層，Ag反射層通過剝離形成P接觸金屬層107和N接觸金屬層108；

S7：在表面生長絕緣層109，經(jīng)刻蝕裸露出部分P接觸金屬層107和N接觸金屬層108，再在表面蒸鍍金屬電極，通過剝離，形成P電極110和N電極111。

如圖3-4所示，本發(fā)明還提供一種倒裝高壓LED，包括由上述的多個發(fā)光二極管10串聯(lián)形成，其中前一個發(fā)光二極管10的P接觸金屬層107和后一個發(fā)光二極管10的N接觸金屬層108相互聯(lián)。制備方法與上述發(fā)光二極管10的制備方法基本一致，不同在于互聯(lián)的P接觸金屬層107和N接觸金屬層108為在S6步驟中一起形成的Ag反射層。

Ag反射層（P接觸金屬層107，N接觸金屬層108）既可以作為形成ODR結(jié)構(gòu)的高反射金屬，又可以作為原胞之間的互聯(lián)金屬，節(jié)省了工藝步驟，提高了芯片的亮度。其中在初端發(fā)光二極管10和末端發(fā)光二極管10上分別接高壓電極的正負極，電流方向如圖4所示。其中加在兩端的電壓值，通過流經(jīng)每個發(fā)光二極管10本身產(chǎn)生的壓降即可得出。

目前LED芯片在制作時，采用多個LED芯片一同制造，本說明書所述原胞，指在LED芯片一同制作過程中，結(jié)構(gòu)一致的單個LED芯片單元。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的保護范圍的限定。凡依本案的設(shè)計思路所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。