專利名稱：功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(led)芯片及批量生產(chǎn)的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片，屬于半導(dǎo)體光電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種所需要的顏色或者白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片及其低成本高產(chǎn)能的批量生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
大量的努力被投注于白光半導(dǎo)體發(fā)光二極管和白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管，到目前為止，有四類方法發(fā)出白光1)使用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，包括熒光粉，光子再生半導(dǎo)體材料，和染料。有關(guān)專利包括美國(guó)專利6,635,987，美國(guó)專利6,642,618。
2)把紅色，綠色，和藍(lán)色的半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片組合在一起。
3)外延生長(zhǎng)單一的半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，復(fù)合成白光，有關(guān)專利包括美國(guó)專利6,163,038。
4)層疊二個(gè)不同顏色的半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，復(fù)合成白光，有關(guān)專利包括美國(guó)專利6,633,120。
以上的產(chǎn)生白光的方法各有其問題方法(1)熒光粉壽命短于半導(dǎo)體發(fā)光二極管。方法(2)紅色，綠色，和藍(lán)色半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的組合的控制電路昂貴。方法(3)目前，單一半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片發(fā)出不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度仍偏低，工藝復(fù)雜。方法(4)美國(guó)專利6,633,120提出的方法是在芯片水平層疊二個(gè)不同顏色的半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，成本高，產(chǎn)能低，難以批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供新的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片及其低成本高產(chǎn)能的批量生產(chǎn)方法。
新的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片包括第一外延層鍵合到一個(gè)導(dǎo)電襯底上并且發(fā)出具有第一波長(zhǎng)的光，第二外延層鍵合到第一外延層并且發(fā)出具有第二波長(zhǎng)的光，一個(gè)第二電極層疊于暴露的第二外延層表面，一個(gè)第一電極層疊于導(dǎo)電襯底的暴露的表面。第一波長(zhǎng)的光和第二波長(zhǎng)的光復(fù)合成白光或者所希望的波長(zhǎng)的光。
本發(fā)明的目的和能達(dá)到的各項(xiàng)效果如下1.使用市場(chǎng)上最高亮度的不同波長(zhǎng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管的晶片于生產(chǎn)本發(fā)明的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，因此，本發(fā)明提供最高亮度的白光。例如，目前市場(chǎng)上最高亮度的藍(lán)光半導(dǎo)體發(fā)光二極管是AlGaInN，最高亮度的黃光半導(dǎo)體發(fā)光二極管是AlGaInP，將一個(gè)AlGaInN藍(lán)光半導(dǎo)體發(fā)光二極管鍵合到一個(gè)AlGaInP黃光半導(dǎo)體發(fā)光二極管上，剝離GaAs襯底，暴露的AlGaInP外延層鍵合到一個(gè)導(dǎo)電襯底上，然后剝離藍(lán)寶石襯底。
2.與美國(guó)專利6,633,120提出的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片相比，本發(fā)明的鍵合，層疊電極，和剝離襯底的生產(chǎn)工藝都是在晶片水平進(jìn)行，所以可以進(jìn)行低成本高產(chǎn)能的批量生產(chǎn)。另外，發(fā)光層被更充分的利用。
3.具有倒裝焊的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，例如非常高的散熱能力；而沒有倒裝焊的缺點(diǎn)，例如生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備昂貴，生產(chǎn)效率低。
4.優(yōu)化的第二電極的圖形和位置使得電流分布更均勻，因此電流更強(qiáng)，發(fā)光更強(qiáng)。
5.因?yàn)樗{(lán)寶石襯底已被剝離，劃片的成本降低。
6.對(duì)于功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管的燈具，因?yàn)樗{(lán)寶石襯底已被剝離，選擇復(fù)蓋白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管的透明圓頂?shù)牟牧?，形狀和半徑，使得全?nèi)反射消失，因此功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管的光取出效率提高。


圖1a和圖1b是傳統(tǒng)的二個(gè)不同顏色的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的頂視圖和截面圖。
圖2a和圖2e是本發(fā)明的帶有一個(gè)打線焊點(diǎn)的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的截面圖。
圖3a和圖3b是本發(fā)明的帶有二個(gè)打線焊點(diǎn)的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的截面圖。
圖4a到4b是本發(fā)明的帶有二個(gè)打線焊點(diǎn)的具有多重量子勢(shì)壘-阱(MultiQuantum Barrier-Well or MQBW)的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的截面圖。
圖5a到圖5b是本發(fā)明的分別帶有一個(gè)和二個(gè)打線焊點(diǎn)的功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的生產(chǎn)流程圖。
圖6a到圖6d是不同圖形的第二電極的頂視圖。
圖7是傳統(tǒng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管的燈具的截面圖。
圖8a到圖8b是本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光二極管的二個(gè)不同的燈具的截面圖。
本發(fā)明的新穎性特征是在權(quán)利要求中提出，本發(fā)明和它的特征及效益將在下面的詳細(xì)描述中更好的展示。
具體實(shí)施實(shí)例和發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明進(jìn)一步的目的和效果將會(huì)從以下的描述和圖顯現(xiàn)出來。雖然本發(fā)明的具體化將會(huì)在下面被描述，那些熟練的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到其他的功率型高亮度組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管，燈具，和生產(chǎn)工藝能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的原理。因此下列各項(xiàng)描述只是說明本發(fā)明的原理，而不是局限本發(fā)明于下列各項(xiàng)描述。
注意下列各項(xiàng)1.所有的圖中的各個(gè)部分的大小的比例只是用于說明本發(fā)明，不是真正產(chǎn)品的比例。
2.依照色度表的光波長(zhǎng)和光強(qiáng)度，選擇兩個(gè)功率型高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管，使得由它們的組合發(fā)出所需要的顏色的光。
3.第一個(gè)功率型高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)出長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，發(fā)光層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于AlGaInP，GaAsP，AlGaAs，AlInP，GaInP，GaNP，和GaInNP，4.第二個(gè)功率型高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)出短波長(zhǎng)的光，發(fā)光層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于GaInN，AlGaInN，GaN，GaNP，GaInNP，BeZnCdSe，BeZnCdTe，ZnSe，ZnCdSe和ZnSeTe。
5。多重量子勢(shì)壘-阱(MQBW)層的材料分別地由第一個(gè)和第二個(gè)功率型高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管的發(fā)光層的材料決定。量子勢(shì)壘(MQB)層和量子阱(MQW)層交替地層疊。
6.本發(fā)明的混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管的導(dǎo)電襯底包括，但不限于，導(dǎo)電的Si，SiC，Cu和Al的薄膜。
7.反射/歐姆層的材料包括，但不限于，Ag，Al，Au，In，Ni，Ti，Pd，Pt和它們的合金。
8.導(dǎo)電襯底的底部上的第一電極的材料包括，但不限于，Au，Sn，Ni，Ge，和它們的合金。
9.不同電極性的電極之間是電絕緣的。
10.第一外延層總是鍵合在導(dǎo)電襯底上，第二外延層鍵合在第一外延層上，第二外延層對(duì)第一外延層發(fā)出的比較長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光是透明的。
11.導(dǎo)電環(huán)氧基樹脂，銦，ITO和其他的材料可以用來鍵合第一外延層和第二外延層。鍵合材料，至少對(duì)比較長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光，是透明的。
12.除了N和P被互換，圖2a和圖2b，圖3a和圖3b，圖4a和圖4b，分別地有相同的結(jié)構(gòu)。因此，下面只詳細(xì)地描述圖2a，圖3a，和圖4a。
圖1a和圖1b展示傳統(tǒng)的鍵合在一起的兩個(gè)不同波長(zhǎng)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片。半導(dǎo)體發(fā)光二極管110和半導(dǎo)體發(fā)光二極管120是在芯片水平鍵合的。只有八邊形的重疊區(qū)域130發(fā)光。在半導(dǎo)體發(fā)光二極管110之上有二個(gè)打線焊點(diǎn)150，在半導(dǎo)體發(fā)光二極管120之上有二個(gè)打線焊點(diǎn)140。典型的打線焊點(diǎn)是100×100微米，因此半導(dǎo)體發(fā)光二極管110和半導(dǎo)體發(fā)光二極管120的相當(dāng)大的一部分發(fā)光層被浪費(fèi)。圖1b展不打線焊點(diǎn)140和打線焊點(diǎn)150是分別在組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管不同的兩面上，因此打線工藝非常困難而且很費(fèi)時(shí)。
圖2a展示本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施實(shí)例。反射/歐姆層213和N電極212分別地層疊在導(dǎo)電襯底211的兩面上。第一外延層240包括第一N-限制層214，第一P-限制層216，和層疊在第一N-限制層214和第一P-限制層216之間的第一發(fā)光層215，第一外延層240層疊在反射/歐姆層213上。第二外延層250包括第二N-限制層217，第二P-限制層219，和層疊在第二N-限制層217和第二P-限制層219之間的第二發(fā)光層218，第二外延層250鍵合在第一外延層240上。P電極220層疊在第二P-限制層上219上。第一和第二外延層240和250是電串連。
在這個(gè)具體實(shí)施實(shí)例中，只需要在P電極220層疊打線焊點(diǎn)。在這個(gè)具體化實(shí)例中，藉由選擇第一個(gè)和第二個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管240和250發(fā)出的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)，可以控制混合光的顏色。
圖3a展示另一個(gè)具體實(shí)施實(shí)例。在這個(gè)具體實(shí)施實(shí)例中，施加在第一和第二外延層340和350的電流是分開控制的。反射/歐姆層313和第一N電極312分別地被層疊在導(dǎo)電襯底311的兩面上。第一外延層340包括第一N-限制層314，第一P-限制層316，和在第一P-限制層316和第一N-限制層314之間的第一發(fā)光層315。第一外延層340層疊在反射/歐姆層313上。第二外延層350包括第二N-限制層320，第二P-限制層318，和在第二P-限制層318和第二N-限制層320之間的第二發(fā)光層319。第二外延層350鍵合在第一外延層340上。第二N電極321層疊在第二N-限制層320上。P電極317層疊在第一P-限制層316和第二P-限制層318之間。第二外延層350的一個(gè)預(yù)先決定的區(qū)域被蝕刻直到P電極317暴露。然后P打線焊點(diǎn)322層疊在P電極317上。第一和第二外延層340和350的電源是分開控制的。
對(duì)於這個(gè)具體化實(shí)例，有二個(gè)打線焊點(diǎn)，第二N電極321和P打線焊點(diǎn)322，層疊在本發(fā)明的混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管的相同表面上，因此很容易打線。
這個(gè)具體化實(shí)例藉著分別地控制施加在第一和第二外延層的電壓和電流，控制混合光的顏色。
圖4a展示一個(gè)具備多量子勢(shì)壘-阱層(MQBW)結(jié)構(gòu)的白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管。第一外延層450包括第一N-限制層414，第一發(fā)光層415和第一多量子勢(shì)壘-阱層(MQBW)416。第二外延層460包括第二N-限制層420，第二發(fā)光層419，和第二多量子勢(shì)壘-阱層(MQBW)418。第二N電極421層疊在第二外延層460上。第一和第二外延層450和460的電源是分開控制的。P電極417層疊在第一多量子勢(shì)壘-阱層(MQBW)416和第二多量子勢(shì)壘-阱層(MQBW)418之間。第二外延層460上的一個(gè)預(yù)先決定的區(qū)域被蝕刻直到P電極417暴露。然后P打線焊點(diǎn)422層疊在P電極417上。
圖5a與圖5b展示二種有些微不同的制造功率型高亮度白光組合發(fā)光二極管芯片的低成本高產(chǎn)能的批量生產(chǎn)方法的流程圖。
生產(chǎn)流程501和502是，依照波長(zhǎng)互補(bǔ)和發(fā)光強(qiáng)度的比例，分別準(zhǔn)備和選用二片不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管晶片。在準(zhǔn)備晶片時(shí)，還需要考慮剝離襯底的方法，不同的剝離襯底的方法需要不同的發(fā)光二極管晶片生長(zhǎng)程序。
在下面詳細(xì)說明其他的生產(chǎn)流程步驟。
生產(chǎn)流程步驟503，鍵合二片選用的發(fā)光二極管晶片。
生產(chǎn)流程步驟504，剝離比較長(zhǎng)的波長(zhǎng)的發(fā)光二極管晶片的襯底，剝離的方法可以是選擇性蝕刻，機(jī)械研磨/拋光，或它們的組合。然后比較長(zhǎng)的波長(zhǎng)的第一外延層暴露。
生產(chǎn)流程步驟505，在暴露的第一外延層上層疊反射/歐姆層。
生產(chǎn)流程步驟506，鍵合一個(gè)有優(yōu)良導(dǎo)電導(dǎo)熱的襯底到反射/歐姆層上，導(dǎo)電襯底的另一表面有電極。
生產(chǎn)流程步驟507，剝離比較短的波長(zhǎng)的發(fā)光二極管晶片的襯底，使得第二外延層暴露。本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施實(shí)例，短波長(zhǎng)的發(fā)光二極管晶片的襯底是藍(lán)寶石，藍(lán)寶石可以用機(jī)械研磨/拋光或激光剝離，然后比較短波長(zhǎng)的第二外延層暴露。
生產(chǎn)流程步驟508，在暴露的第二外延層上層疊一個(gè)圖形化的電極。
生產(chǎn)流程步驟509，切割組合發(fā)光二極管晶片成為單個(gè)組合發(fā)光二極管芯片。
圖5b中，生產(chǎn)流程步驟基本與圖5a中的生產(chǎn)流程步驟相同。不同的是生產(chǎn)流程步驟510和511。
生產(chǎn)流程步驟510，在生產(chǎn)流程步驟503之前，至少在一個(gè)發(fā)光二極管晶片的外延層上，層疊一個(gè)第三電極。
生產(chǎn)流程步驟511是在生產(chǎn)流程步驟509之前，在特定區(qū)域蝕刻第二外延層直到第三電極暴露，層疊一個(gè)打線焊點(diǎn)于第三電極。
圖6a和圖6b展示本發(fā)明的圖形化的電極的具體實(shí)施實(shí)例。圖形化的電極有環(huán)-格子-圖形，層疊在第二外延層600上。圖形化的電極包括互相電連接的環(huán)601，格子602，和打線焊點(diǎn)603。從打線焊點(diǎn)603引進(jìn)的電流經(jīng)過環(huán)601和格子602平均分布并流過第二外延層600。圖6b展示與圖3a的P電極317，和圖4a的P電極417電連接的第二打線焊點(diǎn)604。
圖6c和6d展示本發(fā)明的另一個(gè)有叉-多環(huán)-圖形的圖形化的電極的具體實(shí)施實(shí)例。圖形化的電極層疊在第二外延層600上，包括電連接的多環(huán)607，叉605和打線焊點(diǎn)606。從打線焊點(diǎn)606引進(jìn)的電流經(jīng)過多環(huán)607和叉605平均分布并流過第二外延層600。圖6d展示與圖3a的P電極317，和圖4a的P電極417電連接的第二打線焊點(diǎn)608。
圖7展現(xiàn)傳統(tǒng)的LED燈。光702和光705從發(fā)光層703發(fā)出，并分別地在發(fā)光層703和透明的襯底701之間的界面，及在襯底701和圓頂700之間的界面被全內(nèi)反射。光706在圓頂700和空氣之間的界面被全內(nèi)反射。
注意一個(gè)傳統(tǒng)的LED燈有一被圓頂700包圍的反射杯704，因此，有3種類型的全內(nèi)反射在發(fā)光層和襯底之間，在襯底和圓頂之間，在圓頂和空氣之間。因此光的取出效率很低。
圖8a展示本發(fā)明的一個(gè)LED燈的具體實(shí)施實(shí)例。本發(fā)明的LED燈包含外延層804和發(fā)光層803層疊在基座805上。圓頂801復(fù)蓋組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管。圓頂801的材料中摻雜納米粒子，使得外延層804和圓頂801有相同或相似的折射率，因此在外延層804和圓頂801之間的界面上的全內(nèi)反射被除去。
從Snell定律，可以推導(dǎo)出，當(dāng)R≥nd，其中，R是半球形的圓頂直徑，n是圓頂材料的折射率，d是LED的尺寸，圓頂和空氣之間的界面上的全內(nèi)反射被除去。
因此傳統(tǒng)的LED燈所有三種類型的全內(nèi)反射完全地被除去。
圖8b是本發(fā)明的另一個(gè)LED燈的具體實(shí)施實(shí)例。透明的蓋子820密封LED燈。LED芯片817層疊在熱沉810上，熱沉有頸812以固定圓頂818。金線811連接芯片817和管腳815，管腳815穿過孔813。反射杯816反射LED發(fā)出的光到需要的方向。
雖然上面包含許多具體的描述，但是這些描述并沒有限制本發(fā)明的范圍，而只是提供一些本發(fā)明的具體化的例證。因此本發(fā)明的涵蓋范圍應(yīng)該由權(quán)力要求和它們的合法等同物決定，而不是由上述具體化的詳細(xì)描述和實(shí)施實(shí)例決定。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片，包括但不限于第一外延層，該層包括但不限于，依次縱向?qū)盈B的第一N-限制層，第一發(fā)光層，和第一P-限制層組成，所述的第一發(fā)光層發(fā)出具有第一波長(zhǎng)的光；第二外延層，該層包括但不限于，依次縱向?qū)盈B的第二N-限制層，第二發(fā)光層，和第二P-限制層組成，所述的第二發(fā)光層發(fā)出具有第二波長(zhǎng)的光；第一波長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)比第二波長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)；所述的第一外延層的一面鍵合到所述的第二外延層的一面；一個(gè)第二電極層疊在所述的第二外延層的另一面；一個(gè)導(dǎo)電襯底鍵合到所述的第一外延層的另一面；一個(gè)第一電極層疊在所述的導(dǎo)電襯底的另一面。
2.權(quán)利要求1所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片，進(jìn)一步包括一個(gè)第三電極層疊在所述的第一外延層和所述的第二外延層之間；所述的第一電極和所述的第二電極有相同的電極性；所述的第三電極和所述的第二電極有相反的電極性；因此可以分別控制所述的第一外延層和所述的第二外延層的發(fā)光強(qiáng)度。
3.權(quán)利要求1所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片，進(jìn)一步包括一個(gè)反射/歐姆層；所述的反射/歐姆層層疊在所述的第一外延層和所述的導(dǎo)電襯底之間；所述的反射/歐姆層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于鋁，金，銀，鎳，銅，及它們的合金。
4.權(quán)利要求1所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片，其特征在于，所述的第二電極具有優(yōu)化的圖形；所述的第二電極的優(yōu)化的圖形包括，但不限于環(huán)-格子-圖形，叉-多環(huán)-圖形；因此使得電流均勻地流過發(fā)光層。
5.權(quán)利要求1所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片，其特征在于，所述的第一發(fā)光層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括但不限于AlGaInP，GaAsP，AlGaAs，AlGaP，GaInP，GaInN，GaNP，GaInNP，和GaP:N；所述的第二發(fā)光層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于AlGaInN，GaInN，GaN，GaNP，GaInNP，BeZnGdSe，BeZnCdTe，ZnSe，ZnCdSe，ZnSeTe，和ZnSSe.
6.一種發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，包括，但不限于第一外延層，該層包括，但不限于，依次縱向?qū)盈B的第一類型限制層，第一發(fā)光層，第一多量子勢(shì)壘-阱層，所述的第一發(fā)光層發(fā)出具有第一波長(zhǎng)的光；第二外延層，該層包括，但不限于，依次縱向?qū)盈B的第二多量子勢(shì)壘-阱層，第二發(fā)光層，第二類型限制層，所述的第二發(fā)光層發(fā)出具有第二波長(zhǎng)的光；第一波長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)比第二波長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)；所述的第一外延層鍵合到所述的第二外延層；一個(gè)第二電極層疊在所述的第二外延層的另一面；一個(gè)導(dǎo)電襯底鍵合到所述的第一類型限制層的一面；一個(gè)第一電極層疊在所述的導(dǎo)電襯底的另一面。
7.權(quán)利要求6所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，進(jìn)一步包括一個(gè)第三電極層疊在所述的第一外延層和第二外延層之間；所述的第一電極和所述的第二電極有相同的電極性；所述的第三電極和所述的第二電極有相反的電極性；因此可以分別控制所述的第一外延層和所述的第二外延層的發(fā)光強(qiáng)度。
8.權(quán)利要求6所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，進(jìn)一步包括一個(gè)反射/歐姆層；所述的反射/歐姆層層疊在所述的第一外延層和所述的導(dǎo)電襯底之間；所述的反射/歐姆層的成份是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于鋁，金，銀，鎳，銅，及它們的合金。
9.權(quán)利要求6所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，其特征在于，所述的第二電極具有優(yōu)化的圖形；所述的第二電極的優(yōu)化的圖形包括，但不限于環(huán)-格子-圖形，叉-多環(huán)-圖形；因此使得電流均勻地流過發(fā)光層。
10.權(quán)利要求6所述的發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片，其特征在于，所述的第一發(fā)光層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于AlGaInP，GaAsP，AlGaAs，AIGaP，GaInP，GaInN，GaNP，GaInNP，和GaP:N.；所述的第二發(fā)光層的材料是從一組材料中選出，所述的材料包括，但不限于AlGaInN，GaInN，GaNP，GaInNP，GaN，BeZnCdSe，BeZnCdTe，ZnSe，ZnCdSe，ZnSeTe，和ZnSSe.
11.一種生產(chǎn)可發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的方法，包括，但不限于，下列工藝步驟鍵合第一發(fā)光二極管晶片的第一外延層到第二發(fā)光二極管晶片的第二外延層；剝離所述的第一發(fā)光二極管晶片的襯底，使得所述的第一外延層暴露；層疊一個(gè)反射/歐姆層于暴露的所述的第一外延層；鍵合一個(gè)導(dǎo)電襯底到所述的反射/歐姆層；剝離所述的第二發(fā)光二極管晶片的襯底，使得所述的第二外延層暴露；層疊一個(gè)第二電極于暴露的第二外延層，形成一個(gè)組合發(fā)光二極管晶片；切割所述的組合發(fā)光二極管晶片成為組合發(fā)光二極管芯片。
12.權(quán)利要求11所述的生產(chǎn)可發(fā)出混合顏色的光的組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的方法，進(jìn)一步包括在鍵合所述的第一外延層和所述的第二外延層之前，層疊一個(gè)第三電極于所述的第一外延層和所述的第二外延層之間；在特定區(qū)域蝕刻所述的第二外延層直到所述的第三電極暴露；層疊一個(gè)打線焊點(diǎn)于所述的第三電極。
全文摘要
本發(fā)明揭示幾種功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)芯片及其低成本高產(chǎn)能的批量生產(chǎn)方法。這幾種功率型高亮度白光組合半導(dǎo)體發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)包括，但不限于第一外延層鍵合到高導(dǎo)熱的導(dǎo)電襯底的一面上并且發(fā)出具有第一波長(zhǎng)的光，導(dǎo)電襯底的另一表面的全部作為第一電極；第二外延層鍵合到第一外延層并且發(fā)出具有第二波長(zhǎng)的光，圖形化的第二電極層疊于第二外延層的暴露的表面。第一波長(zhǎng)的光和第二波長(zhǎng)的光復(fù)合成白光或者所希望的顏色的光。本發(fā)明的鍵合，層疊電極，和剝離襯底的生產(chǎn)工藝都是在晶片水平進(jìn)行，所以可以進(jìn)行低成本高產(chǎn)能的批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01L25/075GK1619846SQ20041006273
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者彭暉, 彭剛 申請(qǐng)人:金芃