</a><AlGaInP" title="AlGaInP">AlGaInP" title="AlGaInP">AlGaInP" title="AlGaInP">AlGaInP四元系發(fā)光二極管一般使用GaAs襯底，由于GaAs襯底的禁帶寬度比AlGaInP窄,，有源區(qū)所產(chǎn)生的往下發(fā)射的光子將會被吸收掉,，使得發(fā)光效率大幅度降低。為避免襯底吸光,，通常在襯底與有源層之間加入一層分布布拉格反射層（DBR）,，以反射射向襯底的光，減少GaAs的吸收,。由于DBR反射層只對法線方向較小角度內(nèi)（通常qDBR＜20°）的光線能有效反射,，其它遠(yuǎn)離法向入射的光線絕大部分都被GaAs襯底吸收，因而提升光效的效果有限,。  

　　為了提高發(fā)光效率,，人們開始進(jìn)行其它襯底代替GaAs吸收襯底的研究。其中一種方法就是用對可見光透明的GaP襯底取代GaAs襯底（TS）,，即用鍵合技術(shù)將長有厚GaP窗口層的外延層結(jié)構(gòu)粘接在GaP襯底上,，并腐蝕掉GaAs襯底，其發(fā)光效率可提高一倍以上,，同時GaP的透明特性使得發(fā)光面積大增,。然而，該工藝存在合格率低,、使用設(shè)備復(fù)雜,、制造成本高的缺點。近年來,，臺灣開始進(jìn)行了倒裝襯底AlGaInP紅光芯片的制作研究,，由于工藝適于批量化生產(chǎn),，且制造成本低，引起人們的廣泛興趣,。

二,、垂直芯片結(jié)構(gòu)及工藝  

　　本文介紹了我公司進(jìn)行的AlGaInP紅光垂直結(jié)構(gòu)超高亮度LED芯片制作方法。首先進(jìn)行MOCVD外延,，再以高熱導(dǎo)率Si,、SiC、金屬等材料作為襯底,，將LED外延層粘接在其上并制成芯片,。其結(jié)構(gòu)為：  

　　圖1：高熱導(dǎo)率鏡面襯底高亮度LED結(jié)構(gòu)

      工藝制作先在高熱導(dǎo)率材料表面上蒸鍍Au層作為反射鏡面和粘接層，并通過加熱加壓將LED外延層與高熱導(dǎo)率襯底材料粘在一起,，再用選擇腐蝕的方法將原GaAs襯底腐蝕剝離掉,，再經(jīng)蒸鍍、刻蝕,、表面粗化等工藝制成以高熱導(dǎo)率材料為襯底的LED芯片,。由于Au薄膜對紅光、對黃光有非常高的反射率,，并且可反射所有入射角度的光（q »90°）,，因而可使出光效率提高接近3倍。 

圖2   DBR及金屬反射層的反射率計算和測試結(jié)果 (a)DBR結(jié)構(gòu)計算的法向反射譜 （q=0°）(b)金屬反射層反射譜（q=0°~90°）

三,、LED 性能測試結(jié)果

表1：相同有源區(qū)結(jié)構(gòu)不同襯底12mil紅光LED芯片參數(shù)比較（I＝20mA條件下測量）