[發(fā)明專利]GaAs基倒裝LED芯片及其制備方法、LED顯示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710857620.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107516698A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米洪龍;關(guān)永莉;梁建;徐小紅;王琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西飛虹微納米光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;H01L33/48;H01L33/60
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種GaAs基倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

S1、制備GaAs基倒裝LED芯片的外延片；其中，外延片自下而上依次包括GaAs襯底、AlGaAs緩沖層、GaInP腐蝕停止層、N-GaAs層、量子阱層、P-GaAs層和P-GaP歐姆接觸層；

S2、在P-GaP歐姆接觸層上表面制備金屬接觸層；

S3、在金屬接觸層上表面制備鍵合圖形，其中，鍵合圖形的尺寸為L(zhǎng)ED芯片預(yù)設(shè)的切割道尺寸；

S4、根據(jù)制備的鍵合圖形采用濕法刻蝕工藝刻蝕切割道至N-GaAs層上表面；

S5、在基板上表面依次制備鍵合層和反射層，并將已經(jīng)制備好反射層和鍵合層的基板與經(jīng)步驟S4處理后的外延片進(jìn)行鍵合，其中，鍵合時(shí)的溫度為300～400℃，鍵合時(shí)間為200～300ms；

S6、采用化學(xué)濕法腐蝕工藝去掉GaAs襯底和AlGaAs緩沖層；

S7、將經(jīng)步驟S6處理后的外延片置于丙酮溶液中，并在30～60℃的條件下進(jìn)行超聲震蕩，超聲波的頻率為30～60MHZ，超聲震蕩的時(shí)間為3～8min，以將GaInP腐蝕停止層和N-GaAs層震蕩掉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaAs基倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中濕法刻蝕工藝采用的刻蝕液和步驟S6中化學(xué)腐蝕工藝采用的腐蝕液的成份均為H₃PO₄、H₂O₂和H₂O的混合液；

其中，H₃PO₄∶H₂O₂∶H₂O的比例為2∶0.3～1.5∶10～20。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaAs基倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，

所述金屬接觸層的材料為Au和/或AuBe，所述鍵合層的材料為Ti/Pt，所述反射層的材料為Au。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaAs基倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，所述金屬接觸層的厚度為所述反射層的厚度為

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaAs基倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，步驟S7中超聲震蕩的溫度為45℃，超聲波的頻率為45MHZ，超聲震蕩的時(shí)間為5min。

6.一種GaAs基倒裝LED芯片，其特征在于，所述GaAs基倒裝LED芯片包括：多個(gè)陣列結(jié)構(gòu)和依次設(shè)置于多個(gè)陣列結(jié)構(gòu)上的鍵合層、反射層、基板；其中：

初始結(jié)構(gòu)包括外延片以及位于外延片上表面的金屬接觸層；

所述外延片自下而上依次包括GaAs襯底、AlGaAs緩沖層、GaInP腐蝕停止層、N-GaAs層、量子阱層、P-GaAs層和P-GaP歐姆接觸層；

切割道通過(guò)對(duì)所述初始結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行濕法刻蝕、化學(xué)濕法腐蝕以及超聲震蕩后形成；

所述濕法刻蝕，用于根據(jù)預(yù)設(shè)在金屬接觸層上表面的鍵合圖形，從金屬接觸層刻蝕至N-GaAs層上表面；所述鍵合圖形的尺寸為L(zhǎng)ED芯片預(yù)設(shè)的切割道尺寸；

所述化學(xué)濕法腐蝕，用于去掉GaAs襯底和AlGaAs緩沖層；

所述超聲震蕩，用于在丙酮溶液中進(jìn)行超聲震蕩，以去除GaInP腐蝕停止層和N-GaAs層；所述超聲震蕩時(shí)的溫度條件為30～60℃，超聲波的頻率為30～60MHZ，超聲震蕩的時(shí)間為3～8min；

所述陣列結(jié)構(gòu)為所述初始結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)濕法刻蝕、化學(xué)濕法腐蝕以及超聲震蕩后的結(jié)構(gòu)，其中，相鄰陣列結(jié)構(gòu)之間為切割道；

所述鍵合層、反射層和基板與多個(gè)陣列結(jié)構(gòu)鍵合時(shí)的溫度為300～400℃，鍵合時(shí)間為200～300ms。

7.如權(quán)利要求6所述的一種GaAs基倒裝LED芯片，其特征在于，所述金屬接觸層的材料為Au和/或AuBe，所述鍵合層的材料為Ti/Pt，所述反射層的材料為Au。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GaAs基倒裝LED芯片，其特征在于，所述金屬接觸層的厚度為所述鍵合層的厚度為所述反射層的厚度為

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的GaAs基倒裝LED芯片，其特征在于，所述鍵合層的厚度為所述反射層的厚度為。

10.一種LED顯示裝置，其特征在于，所述LED顯示裝置包括權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的GaAs基倒裝LED芯片。