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发光二极管(LED)具有节能、环保和长寿命等优点，其具有潜力成为新时代固态照明的主流组件。目前，各界对LED的研究主要着重于大功率的大面积(1×1mm2以上)的LED。增加器件功率同时也意味着LED产生的热量增多，并且作为主流照明使用时，一般需要使用多颗大功率LED模组化来达到所需求的亮度，此时它所产生的热量相当大，因此散热的研究一直是各方研究的重点。基于传统倒装结构LED，本文设计了平面连接型倒装LED，并且着力于研究此结构LED的光电特性和散热性能。与普通正装LED相比，倒装结构LED所产生的热量经过高导热性的金球凸点，然后经由硅基板有效排出，提高了散热能力。然而倒装结构只有在使用多颗(≥4)金球时，其散热特性才会比正装LED通过蓝宝石基板传递热量要好。随着金球数量增加，LED器件的制备工艺和反向漏电流也随着增加，而且金球的数量不能无限制的增加，所以金球与硅基板的接触面积十分有限，限制了倒装LED散热性能的进一步提升。为此文章提出平面连接型倒装LED结构，即将芯片与硅基板使用平面连接，极大地增加了芯片与基板间的接触面积，提高了散热性能。本文的主要研究内容如下：(1)设计了新型平面倒装结构LED，解决了普通倒装结构中金球和基板的接触面积有限的问题。新结构将正负电极引入在同一个平面上，从而实现倒装LED芯片和基板的平面连接，理论上可以极大提升器件的散热性能和温度均匀性。(2)对平面倒装结构LED和普通倒装LED结构进行了建模和仿真。采用三维有限元分析方法，获得了它们在稳态情况下的温度场和电流分布结果，结果表明平面结构能够很好的提升LED的散热性能。同时也对采用不同热导率材料作为绝缘层时的器件进行了仿真，排除了3000低热导率绝缘层的插入会影响器件散热的嫌疑。(3)根据实验室条件，设计了平面倒装结构LED的工艺流程，通过查阅相关文献和不断地试验，对其中芯片和倒装基板两部分的关键工艺进行了深入研究，验证了各单项工艺的可行性，最后确定了各个工艺步骤和各项工艺参数。(4)根据工艺流程设计了平面倒装结构LED的一整套版图，通过对各单项工艺的整合在同一外延片同时制备获得了正装，传统金球连接倒装LED，以及三种平面倒装LED芯片，最后对这几种类型的LED进行了光电性能与散热性能的测试和分析。