[發(fā)明專利]一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010241753.3
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN102255026A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鋼;王孟源;童存聲;雷秀錚;江灝
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)佛山研究院;佛山市中昊光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/40
• 分類號: H01L33/40;H01L33/12
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44271
• 代理人: 趙彥雄

1.一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，順序包括：金屬高反射導(dǎo)熱層、P型GaN層、MQW發(fā)光層、N型GaN層、導(dǎo)電增透層和焊線電極；所述導(dǎo)電增透層包括順序附著在N型GaN層一側(cè)表面的ZnO成核層和ZnO主體層，其特征在于，所述導(dǎo)電增透層還包括圓冠納米柱狀ZnO層，所述圓冠納米柱狀ZnO層附著在所述ZnO主體層外側(cè)表面，位于ZnO主體層和焊線電極之間。

2.如權(quán)利要求1所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，其特征在于，所述ZnO主體層為摻入有機(jī)金屬Al、Ga、In中的一種、兩種或者三種，而生成的層狀N型ZnO層；所述N型GaN層順序包括N型GaN主體層、高溫GaN層和GaN層成核層，所述GaN層成核層緊鄰導(dǎo)電增透層，N型GaN主體層緊鄰MQW發(fā)光層；所述圓冠納米柱狀ZnO層之圓冠的跨度距離為10至1000nm，圓冠頂部距ZnO主體層10至600nm。

3.一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，包括如下步驟：

S1）、外延生長緩沖層及垂直結(jié)構(gòu)GaN?LED外延片，即選擇合適的襯底，并在襯底一側(cè)順序生長出兩性金屬氧化物的緩沖層和垂直結(jié)構(gòu)GaN?LED外延片；

S2）、剝離襯底，即采用堿性容易腐蝕掉所述緩沖層，從而將垂直結(jié)構(gòu)GaN?LED外延片與襯底分離；

S3）、制備導(dǎo)電增透層，即在剝離掉襯底的垂直結(jié)構(gòu)GaN?LED外延片上制備出一層導(dǎo)電增透層；

S4）、制作焊線電極，即在導(dǎo)電增透層上制作焊線電極，完成垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備。

4.如權(quán)利要求3所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟S1）又具體包括如下步驟：

S11）、選取襯底并在襯底上生長緩沖層：選擇藍(lán)寶石片、硅片、碳化硅片、石英玻璃片中的一種作為襯底，并利用外延設(shè)備在所選襯底的一側(cè)表面生長出一層ZnO薄膜作為緩沖層；

S12）、緩沖層預(yù)處理：對緩沖層進(jìn)行預(yù)處理，為后續(xù)GaN外延生長打好基礎(chǔ)；

S13）、生長GaN成核層：在緩沖層的外側(cè)生長出GaN成核層，為后續(xù)高溫GaN層外延生長提供基礎(chǔ)；

S14）、生長高溫GaN層：在GaN成核層的外側(cè)生長出高溫GaN層；

S15）、多量子阱LED全結(jié)構(gòu)的生長：在高溫GaN層外側(cè)依次生長出N?型GaN層、MQW發(fā)光層、P型GaN層，從而制造出垂直結(jié)構(gòu)GaN?LED外延片；

S16）、制備金屬高反射熱導(dǎo)層：在P型GaN層外側(cè)表面制作一層金屬高反射熱導(dǎo)層，從而制造出垂直結(jié)構(gòu)GaN?LED外延片。