垂直結構LED晶片的詳細介紹

　　我們知道，LED芯片有兩種基本結構，橫向結構(Lateral)和垂直結構(Vertical)。橫向結構LED芯片的兩個(gè)電極在LED芯片的同一側，電流在n-和p-類(lèi)型限制層中橫向流動(dòng)不等的距離。垂直結構的LED芯片的兩個(gè)電極分別在LED外延層的兩側，由于圖形化電極和全部的p-類(lèi)型限制層作為第二電極，使得電流幾乎全部垂直流過(guò)LED外延層，極少橫向流動(dòng)的電流，可以改善平面結構的電流分布問(wèn)題，提高發(fā)光效率，也可以解決P極的遮光問(wèn)題，提升LED的發(fā)光面積。

　　我們先來(lái)了解下垂直結構LED的制造技術(shù)與基本方法：

　　制造垂直結構LED芯片技術(shù)主要有三種方法：

　　一、采用碳化硅基板生長(cháng)GaN薄膜，優(yōu)點(diǎn)是在相同操作電流條件下，光衰少、壽命長(cháng)，不足處是硅基板會(huì )吸光。

　　二、利用芯片黏合及剝離技術(shù)制造。優(yōu)點(diǎn)是光衰少、壽命長(cháng)，不足處是須對LED表面進(jìn)行處理以提高發(fā)光效率。

　　三、是采用異質(zhì)基板如硅基板成長(cháng)氮化鎵LED磊晶層，優(yōu)點(diǎn)是散熱好、易加工。

　　制造垂直結構LED芯片有兩種基本方法：剝離生長(cháng)襯底和不剝離生長(cháng)襯底 。其中生長(cháng)在砷化鎵生長(cháng)襯底上的垂直結構GaP基LED芯片有兩種結構：

　　不剝離導電砷化鎵生長(cháng)襯底：在導電砷化鎵生長(cháng)襯底上層迭導電DBR反射層，生長(cháng) GaP 基LED外延層在導電DBR反射層上。

　　剝離砷化鎵生長(cháng)襯底：層迭反射層在GaP基LED外延層上，鍵合導電支持襯底，剝離砷化鎵襯底。導電支持襯底包括，砷化鎵襯底，磷化鎵襯底，硅襯底，金屬及合金等。

　　另外，生長(cháng)在硅片上的垂直GaN基LED也有兩種結構：

　　不剝離硅生長(cháng)襯底：在導電硅生長(cháng)襯底上層迭金屬反射層或導電DBR反射層，生長(cháng)氮化鎵基LED外延層在金屬反射層或導電DBR反射層上。

　　剝離硅生長(cháng)襯底：層迭金屬反射層在氮化鎵基LED外延層上，在金屬反射層上鍵合導電支持襯底，剝離硅生長(cháng)襯底。

　　再簡(jiǎn)單說(shuō)明制造垂直氮化鎵基 LED 工藝流程：層迭反射層在氮化鎵基 LED 外延層上，在反射層上鍵合導電支持襯底，剝離藍寶石生長(cháng)襯底。導電支持襯底包括，金屬及合金襯底，硅襯底等。

　　無(wú)論是GaP基LED、GaN基LED，還是ZnO基LED這一類(lèi)通孔垂直結構LED，相比傳統結構LED有著(zhù)較大的優(yōu)勢，具體表現在：

　　1、目前，現有的所有顏色的垂直結構LED：紅光LED、綠光LED、藍光LED及紫外光LED，都可以制成通孔垂直結構LED有極大的應用市場(chǎng)。

　　2、所有的制造工藝都是在芯片( wafer )水平進(jìn)行的。

　　3、由于無(wú)需打金線(xiàn)與外界電源相聯(lián)結，采用通孔垂直結構的 LED 芯片的封裝的厚度降低。因此，可以用于制造超薄型的器件，如背光源等。