一種功率型led芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率型LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]LED芯片是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái)。也稱為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管、LELED芯片D 二極管、LED發(fā)光芯片，是LED燈的核心組件，也就是指的P-N結(jié)。其主要功能是:把電能轉(zhuǎn)化為光能，芯片的主要材料為單晶硅。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。
[0003]目前國(guó)際上商品化的GaN基LED均是在藍(lán)寶石襯底或SiC襯底上制造的。但藍(lán)寶石由于硬度高、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差等原因，對(duì)后期器件加工和應(yīng)用帶來(lái)很多不便，SiC同樣存在硬度高且成本昂貴的不足之處。然而，采用Si襯底的功率型LED芯片容易產(chǎn)生發(fā)光效率低的現(xiàn)象。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種成本低且發(fā)光效果率高的功率型LED芯片。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種功率型LED芯片，包括襯底、GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層、P型GaN層和歐姆電極，所述GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層、P型GaN層和歐姆電極分別依次設(shè)置于襯底上，所述歐姆電極包括PP型電極和N型電極，所述N型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱發(fā)光層設(shè)置于第一表面上，所述P型電極設(shè)置于P型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面，所述N型電極設(shè)置于第二表面上，所述襯底的材質(zhì)為Si0
[0007]進(jìn)一步的，所述多量子講發(fā)光層為nGaN/GaN多量子講發(fā)光層。
[0008]進(jìn)一步的，所述P型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面設(shè)有鈍化層。
[0009]進(jìn)一步的，所述鈍化層遠(yuǎn)離襯底的一面和第二表面上分別設(shè)有導(dǎo)電層。
[0010]進(jìn)一步的，所述襯底遠(yuǎn)離GaN緩沖層的一面設(shè)有反射層，所述反射層的材料為Si02/Ti02。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012](I)選用Si材質(zhì)作為襯底，由于Si襯底比前兩種技術(shù)路線使用的藍(lán)寶石和SiC價(jià)格便宜得多，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)；
[0013](2)在襯底與N型GaN層之間設(shè)置GaN緩沖層，可以緩解Si襯底上外延GaN材料的應(yīng)力，從而提尚發(fā)光效率；
[0014](3)通過(guò)襯底、GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層和P型GaN層的配合設(shè)計(jì)，其襯底熱導(dǎo)率高，可靠性高，同時(shí)減小了芯片的反向漏電流并提高了芯片的抗靜電性能，具有改善取光效率和發(fā)光效率的有益效果。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的功率型LED芯片的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0017]1、襯底；2、GaN緩沖層;3、N型GaN層;4、多量子阱發(fā)光層;5、P型GaN層;61、P型電極；62、N型電極；7、鈍化層；8、導(dǎo)電層；9、反射層。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。
[0019]本實(shí)用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過(guò)襯底、GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層和P型GaN層的配合設(shè)計(jì)，從而獲得改善取光效率和發(fā)光效率的有益效果。
[0020]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的功率型LED芯片，包括襯底l、GaN緩沖層2、n型GaN層
3、多量子阱發(fā)光層4、P型GaN層5和歐姆電極，所述GaN緩沖層2、N型GaN層3、多量子阱發(fā)光層4、P型GaN層5和歐姆電極分別依次設(shè)置于襯底I上，所述歐姆電極包括P型電極61和N型電極62，所述N型GaN層3遠(yuǎn)離襯底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱發(fā)光層4設(shè)置于第一表面上，所述P型電極設(shè)61于P型GaN層5遠(yuǎn)離襯底的一面，所述N型電極62設(shè)置于第二表面上，所述襯底I的材質(zhì)為Si。
[0021]從上述描述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0022](I)選用Si材質(zhì)作為襯底，由于Si襯底比前兩種技術(shù)路線使用的藍(lán)寶石和SiC價(jià)格便宜得多，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)；
[0023](2)在襯底與η型GaN層之間設(shè)置GaN緩沖層，可以緩解Si襯底上外延GaN材料的應(yīng)力，從而提尚發(fā)光效率；
[0024](3)通過(guò)襯底、GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層和P型GaN層的配合設(shè)計(jì)，其襯底熱導(dǎo)率高，可靠性高，同時(shí)減小了芯片的反向漏電流并提高了芯片的抗靜電性能，具有改善取光效率和發(fā)光效率的有益效果。
[0025]進(jìn)一步的，所述多量子講發(fā)光層4為nGaN/GaN多量子講發(fā)光層。
[0026]由上述描述可知，多量子講發(fā)光層可以為nGaN/GaN多量子講發(fā)光層，具有提高發(fā)光亮度的優(yōu)點(diǎn)。
[0027]進(jìn)一步的，所述P型GaN層5遠(yuǎn)離襯底的一面設(shè)有鈍化層7。所述鈍化層7遠(yuǎn)離襯底的一面和第二表面上分別設(shè)有導(dǎo)電層8。所述襯底I遠(yuǎn)離GaN緩沖層2的一面設(shè)有反射層9，所述反射層9的材料為Si02/Ti02。
[0028]由上述描述可知，鈍化層、導(dǎo)電層和反射層可以根據(jù)所制備的LED芯片的類型進(jìn)行選擇。同時(shí)可以對(duì)底襯的粗超度進(jìn)行設(shè)置，例如將底襯的粗超度設(shè)置在0.008-0.009um,具有提高光的反射率的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的實(shí)施例一為:
[0030]本實(shí)施例的一種功率型LED芯片，包括襯底l、GaN緩沖層2、N型GaN層3、多量子阱發(fā)光層4、P型GaN層5和歐姆電極，所述GaN緩沖層2、N型GaN層3、多量子阱發(fā)光層4、P型GaN層5和歐姆電極分別依次設(shè)置于襯底I上，所述歐姆電極包括P型電極61和η型電極62，所述η型GaN層3遠(yuǎn)離襯底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱發(fā)光層4設(shè)置于第一表面上，所述P型電極設(shè)61于P型GaN層5遠(yuǎn)離襯底的一面，所述η型電極62設(shè)置于第二表面上，所述襯底I的材質(zhì)為Si。所述多量子阱發(fā)光層4為nGaN/GaN多量子阱發(fā)光層。所述P型GaN層5遠(yuǎn)離襯底的一面設(shè)有鈍化層7。所述鈍化層7遠(yuǎn)離襯底的一面和第二表面上分別設(shè)有導(dǎo)電層8。所述襯底I遠(yuǎn)離GaN緩沖層2的一面設(shè)有反射層9，所述反射層9的材料為Si02/Ti02。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型提供的功率型LED芯片具有成本低、熱導(dǎo)率尚、可靠性尚、取光效率高的有益效果。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率型LED芯片，其特征在于，包括襯底、GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層、P型GaN層和歐姆電極，所述GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層、P型GaN層和歐姆電極分別依次設(shè)置于襯底上，所述歐姆電極包括P型電極和N型電極，所述N型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱發(fā)光層設(shè)置于第一表面上，所述P型電極設(shè)置于P型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面，所述N型電極設(shè)置于第二表面上，所述襯底的材質(zhì)為Si。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述多量子阱發(fā)光層為nGaN/GaN多量子講發(fā)光層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述P型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面設(shè)有鈍化層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述鈍化層遠(yuǎn)離襯底的一面和第二表面上分別設(shè)有導(dǎo)電層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述襯底遠(yuǎn)離GaN緩沖層的一面設(shè)有反射層，所述反射層的材料為Si02/Ti02。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種功率型LED芯片，包括襯底、GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層、P型GaN層和歐姆電極，所述GaN緩沖層、N型GaN層、多量子阱發(fā)光層、P型GaN層和歐姆電極分別依次設(shè)置于襯底上，所述歐姆電極包括P型電極和N型電極，所述N型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱發(fā)光層設(shè)置于第一表面上，所述P型電極設(shè)置于P型GaN層遠(yuǎn)離襯底的一面，所述N型電極設(shè)置于第二表面上，所述襯底的材質(zhì)為Si。本實(shí)用新型的功率型LED芯片具有成本低、熱導(dǎo)率高、可靠性高和取光效率高的有益效果。
【IPC分類】H01L33-64, H01L33-60, H01L33-02, H01L33-12
【公開號(hào)】CN204577453
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520219576
【發(fā)明人】劉興華
【申請(qǐng)人】廈門市晶田電子有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日