[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>=

本發明公開了一種超結構LED芯片，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。本發明還公開了一種超結構LED芯片的制備方法。本發明超結構LED芯片中鍵合襯底與發光層級結構之間鍵合良好，電極與基板之間接觸良好，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及超結構LED芯片技術領域，尤其涉及一種超結構LED芯片及該超結構LED芯片的制備方法。

背景技術

發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，已被廣泛應用于室內照明、顯示、交通指示等多個領域。近年來，垂直LED芯片由于克服了傳統橫向結構在效率、散熱、可靠性等方面的技術瓶頸，成為了LED技術的主流趨勢。

垂直LED芯片通常包括襯底(基座)以及設于襯底上的發光層級結構，發光層級結構包括由n型GaN層、多量子阱發光層及p型GaN層組成的P-N結，由此將電能轉化為光能。襯底與發光層級結構通常鍵合在一起，但是，因為襯底和發光層級結構的待鍵合表面通常不夠平整、鍵合層與襯底及發光層級結構的鍵合力有限等等，導致襯底與發光層級結構之間的鍵合容易失效，進而引起電極與基板之間的接觸不良，嚴重影響垂直LED芯片的使用壽命。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種超結構LED芯片，以克服傳統垂直LED芯片存在的因鍵合面不夠平整、鍵合力有限等引起的鍵合容易失效、電極與基板之間接觸不良、垂直LED芯片的使用壽命短等問題。

本發明的目的之二在于提供一種超結構LED芯片的制備方法，通過該方法制備的超結構LED芯片存在鍵合襯底與發光層級結構之間鍵合良好、超結構LED芯片的使用壽命長等優點。

本發明的目的之一采用如下技術方案實現：

一種超結構LED芯片，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，所述第一粘附層的厚度為100～300nm，所述阻擋層的厚度為100～300nm，所述第二粘附層的厚度為100～300nm。

進一步地，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。

進一步地，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；