正装的AlGaInP发光二极管由于GaAs的禁带宽度(约141cV)小于AlGaInP的禁带宽度, BATF003G3K50-04R使得有源层射向衬底的光线和上表面反射下来的光线全被衬底吸收,降低了LED的外量子效率;另外,GaAs衬底热导率低,散热不佳导致非辐射复合增加,使得器件的外量子效率受到较严重的损失。因此出现了倒装AlGaInP LED,即通过键合技术将A⒑aInP发光二极管外延片与新的衬底晶片键合,通过减少光吸收来提高外量子效率。典型的倒装结构如图⒍4所示,也称为金属镜面衬底AlGaInP LED,或者垂直结构,也有称作薄膜发光二极管(Thin Film LED,TF LED)。该结构的特点是在LED外延片和转移衬底间蒸镀了一层金属薄膜作为反光镜后再键合而形成的新结构LED。通常此类镜面衬底结构的LED是全方位反射镜(omnidircoton创reⅡectOr,oDR)结构,金属Au由于其在AlGaInP材料的发光区有很高的反射率,且易与p型半导体材料形成欧姆接触,键合时常用来做黏附剂和反光镜。在衬底和外延片上均溅射合适厚度的金属,再将衬底和外延片贴合在一起,送入键合机,在同轴压力及氮气氛围中,选取合适的温度将其键合在一起。通过机械或化学方法腐蚀掉GaAs吸收衬底,光刻N型电极窗孔,蒸镀N面电极,剥离出N面金属电极。接着 蒸镀P电极金属,最后锯片得到LED管芯。如图⒍5所示为这种键合工艺的一般流程。金属镜面不受光线角度的限制,可以达到全方位的反射效果。

    对于AlGaInP LED来讲,反光镜可以解决GaAs衬底的吸收,且转移后的衬底散热性较好,再借助于表面粗化,可以大大增加光输出功率。表6-1显示出GaAs、GaP、si3种材料的热导率和热膨胀系数,可以看出si的热导率为GaAs的2.6倍。因键合工艺涉及高温,所以热膨胀系数不同带来的应力是影响LED性能及成品率的重要因素。