垂直薄膜(VTF,Vc⒒ical Thin∏lm)屬于垂直結(jié)構(gòu)芯片,它的p電極和n電極分別在芯片的上下兩個(gè)表面,支撐襯底為導(dǎo)熱導(dǎo)電的襯底,如si、Gc和Cu等。 K3RG3G30MM-MGCH垂直結(jié)構(gòu)廴ED芯片的p、n電極分別在芯片的兩側(cè),使得電流幾乎全部垂直通過(guò)外延層,橫向流動(dòng)的電流很少,電流分布均勻,產(chǎn)生的熱量也很少。垂直薄膜LED芯片通過(guò)鍵合和激光剝離工藝將G瘀夕卜延層轉(zhuǎn)移至Si、Cu等高熱導(dǎo)率的襯底上,克服了傳統(tǒng)藍(lán)寶石襯底LED芯片在出光效率、散熱、可靠性等方面存在的限制。常規(guī)芯片的出光面為p型GaN層,其厚度較薄不利于制作表面結(jié)構(gòu),在垂直薄膜中,較厚的n型GaN層為出光面,便于制作表面微結(jié)構(gòu),以提高光提取效率。

   GaN外延層難以實(shí)現(xiàn)在新襯底上的直接生長(zhǎng),所以制作垂直薄膜的工藝難點(diǎn)在于新襯底的鍵合和藍(lán)寶石襯底的剝離。目前一般采用激光剝離技術(shù)結(jié)合金屬熔融鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)將GaN基LED芯片從藍(lán)寶石襯底轉(zhuǎn)移至硅或銅襯底,同時(shí)在p型GaN層增加光反射層以減

小襯底對(duì)光的吸收,提高出光效率。以Cu襯底為例,Au作為鍵合金屬層,通過(guò)熱壓方法在氮?dú)鈿夥障聦?shí)現(xiàn)G瘀基外延片與Cu襯底結(jié)合,鍵合溫度為300~500℃;然后通過(guò)激光剝離技術(shù)將藍(lán)寶石襯底分離,完成以Cu為襯底的垂直薄膜LED芯片的制備。激光剝離技術(shù)是利用GaN材料高溫分解特性及G瘀與藍(lán)寶石的帶隙差,采用光子能量大于GaN帶隙而小于藍(lán)寶石帶隙的紫外脈沖激光,透過(guò)藍(lán)寶石襯底輻照GaN夕卜延層,在其界面處產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收,使界面位置溫度急劇升高,GaN氣化分解,實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石襯底剝離。

   與常規(guī)芯片相比,垂直薄膜LED芯片具有散熱性能好、出光效率高等優(yōu)點(diǎn)。大功率垂直結(jié)構(gòu)LED技術(shù)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體通用照明的解決方案。