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

   GaN外延層難以實現在新襯底上的直接生長,所以制作垂直薄膜的工藝難點在于新襯底的鍵合和藍寶石襯底的剝離。目前一般采用激光剝離技術結合金屬熔融鍵合技術實現將GaN基LED芯片從藍寶石襯底轉移至硅或銅襯底,同時在p型GaN層增加光反射層以減

小襯底對光的吸收,提高出光效率。以Cu襯底為例,Au作為鍵合金屬層,通過熱壓方法在氮氣氣氛下實現G瘀基外延片與Cu襯底結合,鍵合溫度為300~500℃;然后通過激光剝離技術將藍寶石襯底分離,完成以Cu為襯底的垂直薄膜LED芯片的制備。激光剝離技術是利用GaN材料高溫分解特性及G瘀與藍寶石的帶隙差,采用光子能量大于GaN帶隙而小于藍寶石帶隙的紫外脈沖激光,透過藍寶石襯底輻照GaN夕卜延層,在其界面處產生強烈吸收,使界面位置溫度急劇升高,GaN氣化分解,實現藍寶石襯底剝離。

   與常規芯片相比,垂直薄膜LED芯片具有散熱性能好、出光效率高等優點。大功率垂直結構LED技術已經成為實現半導體通用照明的解決方案。