垂直结构氮化镓基LED具有电流分布均匀，充分利用发光层的材料，电流密度大，电阻降低，工作电压降低，产生的热量减少，光取出效率提高，散热效率高, 等优点。
【英文摘要】  Vertical GaN Based LED
Keywords: vertical LED, Si substrate, Quasi GaN based substrate, Sapphire substrate, removing growth substrate
Abstract
Vertical GaN based LED has the following features: uniformly distributed current, fully utilized active layer material, higher current density, lower resistance, lower voltage, generate less heat, higher light extraction, and higher heat dissipation rate, etc.

1．垂直结构的氮化镓基LED的最新产品
2006年2月，Cree公司宣布推出业界在350mA电流下的最高光效白光LED，XLamp(R)7090，达到光通量57流明和光效47流明/瓦。Cree公司的氮化镓基LED芯片是垂直结构。
2005年11月，Semiled的大功率垂直结构的氮化镓基LED开始投入市场。2005年11月，OSRAM推出新产品"OSTAR"白光产品, 采用"ThinGaN"芯片，在1W时达到50-60 lm, 光取出效率得以提高。
美国公司eLite（现改名为BridgeLux）在蓝宝石上长GaN基LED, 已经剥离蓝宝石成功, 作成垂直结构GaN基LED。预定今年下半年，垂直结构LED投入市场。台湾其他大公司，例如华上(Arima)，预定今年下半年，垂直结构氮化镓基LED投入市场。

2.背景
大功率高亮度半导体发光二极管（LED）具有取代白炽灯的巨大前景。工业上，产生白光的途径之一是利用荧光粉覆盖蓝光氮化镓基LED。氮化镓基LED有两种基本结构：横向结构（lateral）和垂直结构（vertical）。横向结构LED的两个电极在LED的同一侧，电流在n-类型GaN层中横向流动不等的距离，由于n-类型GaN层具有电阻，产生热量，如图1a所示。
另外，蓝宝石晶片的导热性能低。因此，大功率横向结构氮化镓基蓝光LED需要解决下述问题：（1）散热效率低；（2）发光效率仍需提高。上述问题在很大程度上取决于LED的结构和生长衬底。
众所周知，电流拥塞可以用电流沿x轴的分布表示，见图1：
 J(x) = J(0) exp( - x/L),
其中，L = √[（ρc + tp ρp ）tn   /ρn], J(0)是在P电极边缘的电流，ρc是P-类型的接触电阻，ρp是P-类型的电阻，ρn是n-类型的电阻，tp是p-类型GaN层的厚度，tn是n-类型GaN层的厚度。在靠近N电极的P电极的边缘（x = 0），电流最大，电流拥塞。在x ﹥0的位置，电流随x增大而减小，因此，电流分布不均匀，不能充分利用发光层的材料。垂直结构的氮化镓基LED的两个电极分别在氮化镓基LED的两侧（图1b），由于图形化电极和全部的p-类型GaN层作为第二电极，使得电流几乎全部垂直流过氮化镓基外延层，没有横向流动的电流。因此，电阻降低，没有电流拥塞，电流分布均匀，充分利用发光层的材料，电流产生的热量减小，电压降低，抗静电能力提高。
垂直结构的氮化镓基LED的优点是众所周知的[1]。使用具有高热导率的支持衬底的垂直结构的氮化镓基LED还具有导热性能高的优点。LED行业的大公司，例如，通用电气, 日亚[2]，欧司朗，国联，等，都在研究垂直结构LED的产业化工艺。