专利名称：半导体发光器件的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及光电技术领域，特别涉及一种半导体发光器件LED。
背景技术：
半导体发光二极管简称为LED，目前常见的LED通常是由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光。发光二极管(LED)作为光源以其功耗低、寿命长、可靠性高等特点，在日常生活中的许多领域得到了普遍的认可，在电子产品中得到广泛应用，例如显示器背光等。以基于宽禁带半导体材料氮化稼(GaN)和铟氮化稼(InGaN)的发光二 极管为代表的近紫外线、蓝绿色和蓝色等短波长发光二极管在1990年代后期得到广泛应用，在基础研究和商业应用上取得了很大进步。目前，普遍应用的GaN基发光二极管的典型结构如图I所示，GaN基发光二极管的结构包括蓝宝石衬底10，在衬底10表面利用MOCVD工艺沉积的η型GaN层201，由η型掺杂的AlGaN层203、InGaN发光层205 (包括单量子肼或多量子肼)和P型掺杂的AlGaN层207组成的发光单元，以及P型GaN层209。此外还包括利用LPCVD工艺或磁控溅射工艺沉积的透明导电氧化物(TCO)接触层211，和通过沉积、掩模、光刻和刻蚀等工艺形成的P电极213和η电极215。LED芯片的散热问题越来越受到人们的重视，这主要是由于LED的光衰或其寿命直接与其结温有关，散热不好结温越高，寿命也就越短。而且，结温不但影响长时间的使用寿命，还直接影响短时间的发光效率。假如以结温为25度时的发光量为100%，那么结温上升至60度时，其发光量就只有90% ;结温为100度时就下降到80% ;140度就只有70%。可见改善散热、控制结温是十分重要的。除此以外，LED的发热还会使得其光谱移动，色温升高，正向电流增大(恒压供电时)，反向电流也增大，热应力增高，荧光粉环氧树脂老化加速等等种种问题。所以说，LED的散热是LED灯具的设计中最为重要的一个问题。LED芯片的特点是在极小的体积内产生极高的热量。而LED本身的热容量很小，所以必须以最快的速度将这些热量传导出去，否则就会产生很高的结温。为了尽可能地把热量引出到芯片外面，人们在LED的芯片结构上进行了很多改进。为了改善LED芯片本身的散热，其最主要的改进就是采用导热更好的衬底材料。早期的LED只是采用硅作为衬底，后来改为蓝宝石作为衬底。但是蓝宝石衬底的导热性能不是太好，(在100°C时约为25W/(m-K))，而且蓝宝石要使用银胶固晶，而银胶的导热也很差。为了改善衬底的散热，Cree公司采用碳化硅作为衬底，它的导热性能(490W/(m-K))要比蓝宝石高将近20倍。但是，碳化硅的成本比较高，不利于生产成本的降低。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种半导体发光器件LED，使芯片在工作过程中产生的热量更快的散发出去，从而提高芯片的性能和寿命。本实用新型提供的一种半导体发光器件，包括[0008]经图形化工艺形成的、至少包括彼此绝缘的第一区域和第二区域的导电导热基板；和位于所述第一区域表面的导电导热衬底；以及位于所述导电导热衬底表面的垂直结构LED芯片；在所述LED芯片表面的至少部分区域覆盖有高导电导热材料层，且所述高导电导热材料层延伸至所述LED芯片和导电导热衬底的侧面以及所述第二区域的表面，为LED芯片提供将热量导向基板的导热和/或导电通道。所述高导电导热材料层与所述LED芯片和导电导热衬底的侧面之间具有绝缘层。所述LED芯片表面具有透明导电层。在一个实施例中，所述高导电导热材料层覆盖LED芯片表面的全部区域。所述第一区域为第一电极，所述第二区域为第二电极。所述第一电极为η电极或P电极；所述第二电极为P电极或η电极。所述第一区域和第二区域之间具有绝缘隔离层。 在一个实施例中，所述高导电导热材料层覆盖LED芯片表面的部分区域。所述LED芯片表面的其余部分区域具有第一电极，所述第一区域为第二电极，所述第二区域为散热区域。所述第一电极为η电极或P电极；所述第二电极为P电极或η电极。所述高导电导热材料层为石墨烯或纳米碳层。
通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。在附图中，为清楚起见，放大了层的厚度。图I为现有的GaN基发光二极管的典型结构示意图；图2至图5为根据本实用新型实施例的发光二极管结构示意图。所述示图是说明性的，而非限制性的，在此不能过度限制本实用新型的保护范围。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。本实用新型的半导体发光器件包括经图形化工艺形成的、至少包含彼此之间绝缘的第一区域和第二区域的导电导热基板，在第一区域表面具有导电导热衬底；在导电导热衬底表面形成有垂直结构的LED芯片；在所述LED芯片表面的至少部分区域覆盖有高导电导热材料层，且该高导电导热材料层延伸至所述LED芯片和导电导热衬底的侧面以及所述第二区域的表面，既为LED芯片提供将热量导向基板的导热通道，也能够为LED芯片提供将电极引向基板的导电通道。图2至图5为根据本实用新型实施例的发光二极管结构示意图。首先如图2所示，本实施例的发光二极管包括经图形化工艺形成的、至少包含彼此之间绝缘的第一区域17和第二区域19的导电导热基板20，第一区域17和第二区域19之间具有绝缘隔离层18。在第一区域17表面具有导电导热衬底22,在导电导热衬底22表面形成有垂直结构的LED芯片30,本实施例中，垂直结构的LED芯片30的η电极位于表面、ρ电极位于底部。在所述LED芯片30表面的全部区域都覆盖有高导电导热材料层50，且该高导电导热材料层50延伸至所述LED芯片30和导电导热衬底22的侧面，并延伸至所述第二区域19的表面。本实施例中，LED芯片30表面还具有透明导电层40，高导电导热材料层50和LED芯片30以及导电导热衬底22的侧面之间具有绝缘层60。高导电导热材料层50优选为石墨烯或纳米碳，其具有优良的导热导电性能，能够将LED芯片30产生的热量导向基板20，也能够将LED芯片30顶部的电极(η极)引向基板的第二区域19，从而使第二区域19作为N电极使用，LED芯片30的底部电极(P极)通过导电导热衬底22引向第一区域17，从而使第一区域17作为P电极使用。 在图3所不的实施例中，垂直结构的LED芯片30的ρ电极位于表面、η电极位于底部。第一区域17作为N电极使用，第二区域19作为P电极使用。图4为根据本实用新型另一实施例的发光二极管结构示意图。如图4所示，本实施例的发光二极管包括经图形化工艺形成的、至少包含彼此之间绝缘的第一区域17和第二区域19的导电导热基板20，第一区域17和第二区域19之间具有绝缘隔离层18。在第一区域17表面具有导电导热衬底22,在导电导热衬底22表面形成有垂直结构的LED芯片30,本实施例中，垂直结构的LED芯片30的η电极位于表面、ρ电极位于底部。在所述LED芯片30表面的部分区域都覆盖有高导电导热材料层50，且该高导电导热材料层50延伸至所述LED芯片30和导电导热衬底22的侧面，并延伸至所述第二区域19的表面，LED芯片30表面未被覆盖的区域形成有N电极23。本实施例中，LED芯片30表面还具有透明导电层40，高导电导热材料层50和LED芯片30以及导电导热衬底22的侧面之间具有绝缘层60。高导电导热材料层50能够将LED芯片30产生的热量导向基板20的第二区域19，提高了散热性能。LED芯片30的底部电极(ρ极)通过导电导热衬底22引向第一区域17，从而使第一区域17作为P电极使用。在图5所不的实施例中，垂直结构的LED芯片30的ρ电极位于表面、η电极位于底部。第一区域17作为N电极使用，第二区域19作为散热区域，LED芯片30表面未被覆盖的区域形成有P电极25。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。例如，尽管在附图中所示的各层皆是平整的且厚度几乎相等，但这仅仅是为了方便和清楚地说明本实用新型的原理。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种半导体发光器件，其特征在干包括 经图形化工艺形成的、至少包括彼此绝缘的第一区域和第二区域的导电导热基板；和 位于所述第一区域表面的导电导热衬底；以及 位于所述导电导热衬底表面的垂直结构LED芯片； 在所述LED芯片表面的至少部分区域覆盖有高导电导热材料层，且所述高导电导热材料层延伸至所述LED芯片和导电导热衬底的侧面以及所述第二区域的表面，为LED芯片提供将热量导向基板的导热和/或导电通道。
2.根据权利要求I所述的半导体发光器件，其特征在于所述高导电导热材料层与所述LED芯片和导电导热衬底的侧面之间具有绝缘层。
3.根据权利要求I所述的半导体发光器件，其特征在于所述LED芯片表面具有透明导电层。
4.根据权利要求I或2或3所述的半导体发光器件，其特征在于所述高导电导热材料层覆盖LED芯片表面的全部区域。
5.根据权利要求4所述的半导体发光器件，其特征在于所述第一区域为第一电极，所述第二区域为第二电极。
6.根据权利要求5所述的半导体发光器件，其特征在于所述第一电极为n电极或p电极；所述第二电极为P电极或n电极。
7.根据权利要求I所述的半导体发光器件，其特征在于所述第一区域和第二区域之间具有绝缘隔离层。
8.根据权利要求I或2或3所述的半导体发光器件，其特征在于所述高导电导热材料层覆盖LED芯片表面的部分区域。
9.根据权利要求8所述的半导体发光器件，其特征在于所述LED芯片表面的其余部分区域具有第一电极，所述第一区域为第二电极，所述第二区域为散热区域。
10.根据权利要求9所述的半导体发光器件，其特征在于所述第一电极为n电极或p电极；所述第二电极为P电极或n电极。
11.根据权利要求I所述的半导体发光器件，其特征在于所述高导电导热材料层为石墨烯或纳米碳层。
专利摘要本实用新型公开了一种半导体发光器件，包括经图形化工艺形成的、至少包括彼此绝缘的第一区域和第二区域的导电导热基板；和位于所述第一区域表面的导电导热衬底；以及位于所述导电导热衬底表面的垂直结构LED芯片；在所述LED芯片表面的至少部分区域覆盖有高导电导热材料层，且所述高导电导热材料层延伸至所述LED芯片和导电导热衬底的侧面以及所述第二区域的表面，为LED芯片提供将热量导向基板的导热和/或导电通道。本实用新型的半导体发光器件LED能够使芯片在工作过程中产生的热量更快的散发出去，从而提高芯片的性能和寿命。
文档编号H01L33/64GK202564428SQ201220129138
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者林朝晖, 王树林, 闫占彪, 陈元金, 徐国俊 申请人:泉州市博泰半导体科技有限公司