征的其它实施例。因此，可以使用宽的锯齿切割或其它 技术以形成支座730'，该支座730'有锥形和弯曲侧壁724,弯曲底层722'和/或在支座 710'内的圆顶形第一面710a'。支座730'的这些实施例由此可以形成透镜状的结构，这 可以减小总的内部反射。作为选择，优于弯曲或透镜形的第一面710a'和/或底层722'， 可以在第一面710a'或底层722'上形成小面，以进一步增强光提取。腐蚀、锯齿切割、激 光切割和/或其它常规技术可以用于产生这些结构。
[0066] 最后，也如图7A-7C所示，第一和第二面710a、71(W和710b的周界是正方形的。 然而，应该理解，可以采用其它形状。例如，也可以使用三角形周界形状的第一和第二面。此 外，虽然示出了四个三角形支座730,但也可以使用两个或两个以上支座，优选地，在具有面 积例如大于〇. 1mm2的相对大的芯片中可以使用四个以上的支座。
[0067] 图8A是根据本发明的其它实施例的LED的顶视图。根据本发明其它实施例，图8B 和图8C是图8A的LED沿图8A中的线8B-8B'截面图。
[0068] 如图8A所示，这些发光二极管800包括具有第一和第二相对面810a和810b的衬 底810,以及在第二面810b上的二极管区840。衬底810可以是碳化硅衬底，例如结合图 1-6 -起描述的碳化硅衬底110,和/或任何其它通常的LED衬底。二极管区840可以是例 如图1-5描述的基于氮化镓的二极管区170,和/或其它任何常规二极管区。
[0069] 如图8A和图8B所示，衬底810包括在第一面810a内的通孔阵列820。优选地， 通孔820仅延伸穿过衬底810部分路径，但是在其它实施例中，它们能延伸穿过衬底810全 部路径。如图所示，通孔可以包括锥形侧壁824。侧壁824可以是曲线形的或是直线形的。 此外，也可以使用垂直于第一面810a和第二面810b的曲线或直线侧壁。通孔820可以有 平的，斜面和/或弯曲底层822以提供平截头圆锥体形（frusto-conical)或圆柱形通孔。 通孔也可以不包括底层822,而是到达一个点以提供圆锥形通孔。虽然，在图8A和图8B中 示出四个完整通孔和十二个部分通孔的阵列，但可以使用二个或多于两个的通孔820,优选 地，对例如面积大于0. 1mm2的大面积芯片可以包括四个以上的完整通孔820。
[0070] 如图8B所示，第一面可以是其中包括一个或多个小平面的倾斜第一面810a。在其 它实施例中，顶面810a可以被圆角以提供透镜状结构。
[0071] 正如下面将要详细描述的，图7A-7C的槽720可以在切割芯片之前或之后使用例 如与芯片的边成45°角的切片机来制作。可以使用其它技术，包括通过掩模的反应离子腐 蚀，激光切割，湿法腐蚀和/或其它技术。图8A-8C的通孔820在切割芯片之前或之后可以 使用通过掩模的反应离子腐蚀来制备。
[0072] 现在描述通过图7A-7C和图8A-8C的LED的光提取。槽720或通孔820可以允许 周期性地穿过芯片出现光提取，而不是仅沿着芯片的边缘。因此，它们能够提供大面积芯片 的可缩放性（scalability)。这与位于在衬底内切割槽以允许在槽内切割衬底形成明显对 比，也与通过LED的二极管区切割的槽形成明显对比。
[0073] 支座，通孔，侧壁和/或槽可以改善光提取，因为芯片的垂直边通常在光提取中起 作用。此外，出于光提取的目的，LED芯片的最好形状可能不是正方形或长方形周界。然而， 由于在晶片内封装密度的原因，LED芯片通常有正方形周界。在正方形芯片里，从在大于临 界角且小于这个临界角的补角的角的任何方向照射侧壁的光线由于内部反射和随后的吸 收通常会损失。圆柱形芯片可以减小内部反射，但是它们的可制造性和封装密度不是良好 的。此外，在从远于圆柱形小片中央的点产生的光可以增加产生成切线照射在垂直侧壁上 的光。更多的光线由于内部反射和吸收再一次损耗。因而总的小片面积需要比有源中心区 面积大，这使得晶片面积使用效率低并导致更高的成本。
[0074] 相反，根据本发明的一些实施例可以在衬底内形成支座，例如等边或非等边三角 形支座730。可以保持最佳的晶片利用。特别是，产生的光线在角度大于临界角时在侧壁 724上可以有不多于一次的入射和反射。大于临界角的入射角被反射，但是，在所有情况中 的入射光线以小于临界角照射下一墙壁，假设密封材料的折射率是约1. 5或更大。因此，不 同于具有直角或光滑连续的弧的小片，光线不会全部损失于内部反射和吸收。
[0075] 具有三角形状的LED与具有同样芯片面积、有光滑的垂直侧壁、在相同的电流下 运行的正方形LED相比，例如可以在光输出方面能够产生15%的提高。此外，锥形侧壁或沟 道可以与三角形支座一起使用以便在衬底内获取更多的俘获光。最后，使用与正方形小片 成45°角或其它角度的槽切割可以形成的三角形支座，可以允许用标准小片处理和分离技 术，但是可以提供非正方形芯片的额外光提取的优点。也可以使用标准边缘成形和小片分 离。使用通孔阵列820可以提供类似的效应。
[0076] 可以理解，图7A-7C和图8A-8C中的LED可以以倒置或以倒装结构安装，如图2-5 说明的那样。可以防止用于将LED耦合到安装衬底的银环氧树脂进入槽或通孔，这可能会 减少它的效率。在其它实施例中，如果槽和/或通孔与常规的非倒装芯片LED安装一起使 用，反射回层（reflective back layer)，例如银或错，可以形成在衬底的第一面上，使得入 射在槽或通孔上的光朝二极管区反射回去并通过二极管区。
[0077] 现在对焊接区220/230中采用焊剂预成型件提供附加讨论。小面积LED可以要求 格外仔细以避免用来粘小片到焊接框架的银环氧树脂接触芯片侧壁和/或导电衬底。这种 接触可以形成Schottky二极管，这对垂直LED结构的性能是有害的。Schottky二极管可能 分流LED附近的电流，因为它有较低的正向接通电压。在大的芯片上使用银环氧树脂比在 小的芯片上可以更容易处理，因为过度分散（over-dispensing)可以不会引起环氧树脂从 芯片下面露出来并可能到达二极管区和/或衬底的垂直侧壁。根据本发明的实施例，焊剂 预成型件可以形成在或粘附到反射器或其它层上，如下所述的那样。预成型件可以包括低 温共熔合金，例如铅-锡，铟-金，金-锡，和/或银-锡焊料。预成型件的形状可以很好确 定，并且可以通过在小片粘附过程中使用压力和/或温度来控制向外蠕变。此外，预成型件 的热导率可优于银环氧树脂，这对于大功率器件是更有利的。
[0078] 现在参照图9和图10,也可以提供对衬底进行纹理化。形成纹理可以是在发射波 长或更大的量级。例如，如图9所示，LED 900可以包括衬底710的纹理化的第一面710a<。 除了或替代纹理化的第一面710a'，还可以提供纹理化的侧壁724'和/或纹理化的底层 722'。如图10所示，LED 1000可以包括纹理化的第一面810a'，在第一面上可包含微透 镜阵列1010。也可以提供纹理化的侧壁和/或底层。正如结合图9-10的实例描述，形成纹 理也可以与此处描述的其它实例一起使用。
[0079] 对已封装的LED芯片的暴露表面可以优选纹理化而不抛光。常规芯片将抛光的外 延侧向上封装，这可以减少从那里的光提取。暴露表面的纹理化能够提供使入射光被透射 而不被内部反射的随机概率。可以理解，对衬底背面纹理化需要不妨碍对该衬底面形成欧 姆接触。更具体的是，垂直LED可以有一个与有源区的接触，和有一个与纹理化的衬底背面 的背部接触。与抛光表面相比，纹理化的侧壁可以提供达到20%或更高的光发射。
[0080] 图11和12示出了根据本发明的一些实施例的其它LED。图11的LED 1100和图 12的LED 1200可以与图7的LED 700和图8的LED800相对应。然而，在图11和图12的 实施例中，增加了透明欧姆接触412和反射器414。薄的透明欧姆接触412能够提高p型氮 化镓层的电流扩展，能够对阳极产生欧姆接触，同时优选阻挡减小的光量，更优选是阻挡最 小化的光量。
[0081] 此外，在图11和图12所示的结构中，因为芯片是倒装安装在安装衬底210上的芯 片，所以透明欧姆接触412可以比常规氮化物LED中可能的透明欧姆接触更薄，这就允许它 更透明。可以提供相对厚的反射器414,反射器414包括例如铝和/或银。反射器414可以 提供优良的电流扩展。此外，焊剂预成型件220和/或其它安装区可以用在金属接触155和 安装衬底210之间以提供和二极管区的电学和机械连接和热传输，同时避免在产生将导致 寄生Schottky接触的二极管区内的短路。可以理解，使用倒装芯片安装二极管，功率耗散 不需要通过衬底发生。而且，产生热的二极管区可以与热沉紧密接触，有较低的热阻。在例 如结合图16描述的其它实施例中，可以采用非倒装芯片结构安装。也可以理解，透明/反 射器电极，焊剂预成型件和/或倒装芯片安装可以与这里描述的本发明的其它实施例一起 使用。
[0082] 图13示出了可以用于提高常规ATON LED中的提取效率的本发明的其它实施 例。正如本领域的技术人员所知，ATON LED使用衬底成形，例如在出版的标题为"0SRAM Enhances Brightness of Blue InGaN LEDs''，Compound Semiconductor，Volume7，No. 1， 20012月，p. 7中描述的那样。特别是，如图13所示，常规ATON LED 1300包括衬底1310和 二极管区1320。根据本发明的实施例，例如由台面1320a和/或电极1330限定的发射区只 包括在二极管区的中央部分内，不在二极管区的周界部分外。电极1330优选是透明电极， 可以与发射区1320a同存空间比发射区1320a小。也可以采用用于减小发射区面积的其它 技术。
[0083] 换句话说，衬底1310分别有第一和第二相对面1310a和1310b。第一面1310a比 第二面有较小的表面积。二极管区1320是在第二面1310b上面。发射区1320a是包括在二 极管区1320内，并且是限定到第一面1310a的较小表面区内。这种结构可以使芯片看起来 更象在透镜的焦点上的点光源。通常，在芯片边缘产生的光不能得到成形边缘的更多好处， 因为与在芯片中央产生的光相比，更小的发光固体表面与那些表面相互影响。模拟表示，通 过从芯片边缘将发射区引入，可以得到约多20%的光输出。由减小发射面积来提高提取效 率，这也使光输出对衬底内和在衬底表面上的损失不敏感，因