[發明專利]一種超結構LED芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 201810027476.2
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108389954B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 李國強
• 申請（專利權）人: 河源市眾拓光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/00
• 代理公司: 44288 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 羅晶;高淑怡<國際申請>=<國際公布>=

1.一種超結構LED芯片，其特征在于，包括鍵合襯底和發光層級結構，所述鍵合襯底與發光層級結構之間還依次設有第一粘附層、阻擋層、鍵合層和第二粘附層，所述第一粘附層粘附于鍵合襯底，所述第二粘附層粘附于發光層級結構；

其中，所述第一粘附層為Cr粘附層、Pt粘附層或者Cr/Pt粘附層，所述阻擋層為Ti阻擋層，所述鍵合層由若干Ni/Sn鍵合層疊加而成，所述Ni/Sn鍵合層中，Sn層的厚度為Ni層的厚度的1~8倍，所述第二粘附層為Ti粘附層；所述鍵合層由1~20層Ni/Sn鍵合層疊加而成，所述Ni/Sn鍵合層中，Sn層的厚度為Ni層的厚度的2倍。

2.如權利要求1所述的超結構LED芯片，其特征在于，所述鍵合層由2~5層Ni/Sn鍵合層疊加而成，所述Ni/Sn鍵合層中，Ni層的厚度為50~100nm，Sn層的厚度為100~200nm。

3.如權利要求1所述的超結構LED芯片，其特征在于，所述第一粘附層的厚度為100~300nm，所述阻擋層的厚度為100~300 nm，所述第二粘附層的厚度為100~300 nm。

4.如權利要求1-3任一項所述的超結構LED芯片，其特征在于，所述發光層級結構包括與第二粘附層粘附的反射層、設置于所述反射層上的p型GaN層，設置于所述p型GaN層上的多量子阱發光層以及設置于所述多量子阱發光層上的n型GaN層。

5.如權利要求1-3任一項所述的超結構LED芯片，其特征在于，所述發光層級結構包括與第二粘附層粘附的n型電極層、設置于所述n型電極層上的絕緣層、設置于所述絕緣層上的保護層、設置于所述保護層上的反射層、設置于所述反射層上的p型GaN層、設置于所述p型GaN層上的多量子阱發光層以及設置于所述多量子阱發光層上的n型GaN層；

其中，所述n型電極層向外延伸至n型GaN層形成柱電極，所述柱電極依次貫穿絕緣層、保護層、反射層、p型GaN層和多量子阱發光層，所述n型電極層通過柱電極與n型GaN層電導通，所述絕緣層向外延伸至覆蓋柱電極的側面；

其中，所述n型GaN層上還設有槽狀結構，所述槽狀結構向內凹陷至p型GaN層并依次貫穿n型GaN層和多量子阱發光層，所述槽狀結構中設有p型電極，所述p型電極與p型GaN層電導通。

6.如權利要求5所述的超結構LED芯片，其特征在于，所述絕緣層為SiO₂絕緣層和SiN_x絕緣層中的一種或者兩種組成的復合絕緣層，所述絕緣層的厚度為10~100 μm，其中，x取值為0.4~4。

7.一種超結構LED芯片的制備方法，其特征在于，包括：

制備待鍵合的發光層級結構步驟：在生長襯底上生長發光層級結構，繼續在發光層級結構上生長第二粘附層，繼續在第二粘附層上蒸發Ni/Sn/Ni/Sn/Ni鍵合層作為第二鍵合層，制得待鍵合的發光層級結構；

制備待鍵合的鍵合襯底步驟：在鍵合襯底上依次沉積第一粘附層、阻擋層，在阻擋層上蒸發Ni/Sn/Ni作為第一鍵合層，制得待鍵合的鍵合襯底；

鍵合步驟：將待鍵合的鍵合襯底的第一鍵合層與待鍵合的發光層級結構的第二鍵合層在鍵合溫度為200~400℃、鍵合壓力為2000~6000mBar的條件下鍵合10~30min，剝離生長襯底得超結構LED芯片。

8.如權利要求7所述的超結構LED芯片的制備方法，其特征在于，在制備待鍵合的發光層級結構步驟中，對制得的待鍵合的發光層級結構的第二鍵合層表面進行等離子體清潔和氮氣槍吹掃處理。

9.如權利要求7所述的超結構LED芯片的制備方法，其特征在于，在鍵合步驟中，將第一鍵合層與第二鍵合層對準貼緊，然后送入鍵合機腔室完成鍵合，鍵合機腔室中腔體氣壓為1.0~10^-3 mBar。