一种功率型led芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管技术领域，具体涉及一种功率型LED芯片。
【背景技术】
[0002]LED芯片是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。也称为LED发光二极管、LELED芯片D 二极管、LED发光芯片，是LED灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是:把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
[0003]目前国际上商品化的GaN基LED均是在蓝宝石衬底或SiC衬底上制造的。但蓝宝石由于硬度高、导电性和导热性差等原因，对后期器件加工和应用带来很多不便，SiC同样存在硬度高且成本昂贵的不足之处。然而，采用Si衬底的功率型LED芯片容易产生发光效率低的现象。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种成本低且发光效果率高的功率型LED芯片。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种功率型LED芯片，包括衬底、GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层和欧姆电极，所述GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层和欧姆电极分别依次设置于衬底上，所述欧姆电极包括PP型电极和N型电极，所述N型GaN层远离衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱发光层设置于第一表面上，所述P型电极设置于P型GaN层远离衬底的一面，所述N型电极设置于第二表面上，所述衬底的材质为Si0
[0007]进一步的，所述多量子讲发光层为nGaN/GaN多量子讲发光层。
[0008]进一步的，所述P型GaN层远离衬底的一面设有钝化层。
[0009]进一步的，所述钝化层远离衬底的一面和第二表面上分别设有导电层。
[0010]进一步的，所述衬底远离GaN缓冲层的一面设有反射层，所述反射层的材料为Si02/Ti02。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012](I)选用Si材质作为衬底，由于Si衬底比前两种技术路线使用的蓝宝石和SiC价格便宜得多，具有成本低的优点；
[0013](2)在衬底与N型GaN层之间设置GaN缓冲层，可以缓解Si衬底上外延GaN材料的应力，从而提尚发光效率；
[0014](3)通过衬底、GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层和P型GaN层的配合设计，其衬底热导率高，可靠性高，同时减小了芯片的反向漏电流并提高了芯片的抗静电性能，具有改善取光效率和发光效率的有益效果。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的功率型LED芯片的结构图。
[0016]标号说明:
[0017]1、衬底；2、GaN缓冲层;3、N型GaN层;4、多量子阱发光层;5、P型GaN层;61、P型电极；62、N型电极；7、钝化层；8、导电层；9、反射层。
【具体实施方式】
[0018]为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0019]本实用新型最关键的构思在于:通过衬底、GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层和P型GaN层的配合设计，从而获得改善取光效率和发光效率的有益效果。
[0020]请参照图1，本实用新型的功率型LED芯片，包括衬底l、GaN缓冲层2、n型GaN层
3、多量子阱发光层4、P型GaN层5和欧姆电极，所述GaN缓冲层2、N型GaN层3、多量子阱发光层4、P型GaN层5和欧姆电极分别依次设置于衬底I上，所述欧姆电极包括P型电极61和N型电极62，所述N型GaN层3远离衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱发光层4设置于第一表面上，所述P型电极设61于P型GaN层5远离衬底的一面，所述N型电极62设置于第二表面上，所述衬底I的材质为Si。
[0021]从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于:
[0022](I)选用Si材质作为衬底，由于Si衬底比前两种技术路线使用的蓝宝石和SiC价格便宜得多，具有成本低的优点；
[0023](2)在衬底与η型GaN层之间设置GaN缓冲层，可以缓解Si衬底上外延GaN材料的应力，从而提尚发光效率；
[0024](3)通过衬底、GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层和P型GaN层的配合设计，其衬底热导率高，可靠性高，同时减小了芯片的反向漏电流并提高了芯片的抗静电性能，具有改善取光效率和发光效率的有益效果。
[0025]进一步的，所述多量子讲发光层4为nGaN/GaN多量子讲发光层。
[0026]由上述描述可知，多量子讲发光层可以为nGaN/GaN多量子讲发光层，具有提高发光亮度的优点。
[0027]进一步的，所述P型GaN层5远离衬底的一面设有钝化层7。所述钝化层7远离衬底的一面和第二表面上分别设有导电层8。所述衬底I远离GaN缓冲层2的一面设有反射层9，所述反射层9的材料为Si02/Ti02。
[0028]由上述描述可知，钝化层、导电层和反射层可以根据所制备的LED芯片的类型进行选择。同时可以对底衬的粗超度进行设置，例如将底衬的粗超度设置在0.008-0.009um,具有提高光的反射率的优点。
[0029]请参照图1，本实用新型的实施例一为:
[0030]本实施例的一种功率型LED芯片，包括衬底l、GaN缓冲层2、N型GaN层3、多量子阱发光层4、P型GaN层5和欧姆电极，所述GaN缓冲层2、N型GaN层3、多量子阱发光层4、P型GaN层5和欧姆电极分别依次设置于衬底I上，所述欧姆电极包括P型电极61和η型电极62，所述η型GaN层3远离衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱发光层4设置于第一表面上，所述P型电极设61于P型GaN层5远离衬底的一面，所述η型电极62设置于第二表面上，所述衬底I的材质为Si。所述多量子阱发光层4为nGaN/GaN多量子阱发光层。所述P型GaN层5远离衬底的一面设有钝化层7。所述钝化层7远离衬底的一面和第二表面上分别设有导电层8。所述衬底I远离GaN缓冲层2的一面设有反射层9，所述反射层9的材料为Si02/Ti02。
[0031]综上所述，本实用新型提供的功率型LED芯片具有成本低、热导率尚、可靠性尚、取光效率高的有益效果。
[0032]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种功率型LED芯片，其特征在于，包括衬底、GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层和欧姆电极，所述GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层和欧姆电极分别依次设置于衬底上，所述欧姆电极包括P型电极和N型电极，所述N型GaN层远离衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱发光层设置于第一表面上，所述P型电极设置于P型GaN层远离衬底的一面，所述N型电极设置于第二表面上，所述衬底的材质为Si。
2.根据权利要求1所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述多量子阱发光层为nGaN/GaN多量子讲发光层。
3.根据权利要求1所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述P型GaN层远离衬底的一面设有钝化层。
4.根据权利要求3所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述钝化层远离衬底的一面和第二表面上分别设有导电层。
5.根据权利要求1所述的功率型LED芯片，其特征在于，所述衬底远离GaN缓冲层的一面设有反射层，所述反射层的材料为Si02/Ti02。
【专利摘要】本实用新型涉及一种功率型LED芯片，包括衬底、GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层和欧姆电极，所述GaN缓冲层、N型GaN层、多量子阱发光层、P型GaN层和欧姆电极分别依次设置于衬底上，所述欧姆电极包括P型电极和N型电极，所述N型GaN层远离衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述多量子阱发光层设置于第一表面上，所述P型电极设置于P型GaN层远离衬底的一面，所述N型电极设置于第二表面上，所述衬底的材质为Si。本实用新型的功率型LED芯片具有成本低、热导率高、可靠性高和取光效率高的有益效果。
【IPC分类】H01L33-64, H01L33-60, H01L33-02, H01L33-12
【公开号】CN204577453
【申请号】CN201520219576
【发明人】刘兴华
【申请人】厦门市晶田电子有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月13日