[發明專利]一種具有掩膜層的反極性LED芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 201810937533.0
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109037412B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 郭醒;王光緒;劉軍林;李樹強;陳芳;吳小明;江風益
• 申請（專利權）人: 南昌大學;南昌硅基半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/36
• 分類號: H01L33/36;H01L33/02;H01L33/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 胡群

1.一種具有掩膜層的反極性LED芯片，其特征在于：所述芯片包括基板層、鍵合層、粘結保護層、復合結構層、外延層、掩膜層、N電極和鈍化層；

所述基板層從下至上依次為接觸層、基板反面保護層、支撐基板、基板正面保護層；

所述基板層的上面從下至上依次為所述鍵合層、粘結保護層、復合結構層；

所述外延層在所述復合結構層的上面，所述外延層從下至上依次為p型層、發光層、n型層、粗化層和歐姆接觸層；

所述外延層上面設置所述掩膜層、N電極和鈍化層，所述掩膜層在所述歐姆接觸層之上，且與所述N電極的圖形對應，環繞在N電極周圍；

所述N電極制備以及粗化層制備通過以下方法形成：在所述歐姆接觸層表面制備掩膜層；去除N電極的區域對應的掩膜層，制備N電極；去除粗化層的區域對應的掩膜層，制備粗化層；掩膜層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧硅、聚酰亞胺薄膜介質材料中的一種。

2.根據權利要求1所述的一種具有掩膜層的反極性LED芯片，其特征在于：

所述掩膜層厚度為0.1um～5um；

所述鍵合層的厚度為1um～10um；

所述粘結保護層的厚度為0.1um～10um；

所述復合結構層的厚度為0.05um～2um；

所述基板正面保護層的厚度為0.5um～10um；

所述基板反面保護層的厚度為0.5um～10um；

所述支撐基板的厚度為60um～600um；

所述接觸層的厚度為0.1um～10um。

3.根據權利要求1所述的一種具有掩膜層的反極性LED芯片，其特征在于：所述掩膜層通過化學氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積或溶膠凝膠中的一種方法制備得到。

4.根據權利要求1所述的一種具有掩膜層的反極性LED芯片，其特征在于：所述歐姆接觸層上還包括犧牲層。

5.根據權利要求3所述的一種具有掩膜層的反極性LED芯片，其特征在于，所述復合結構層包含互補結構層、金屬接觸層以及反射層。

6.一種具有掩膜層的反極性LED芯片的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

(1)在生長襯底上形成外延層，所述外延層從下至上依次包括緩沖層、犧牲層、歐姆接觸層、n型層、發光層和p型層；

(2)在所述外延層上依次形成復合結構層、粘結保護層；

(3)提供支撐基板，在所述支撐基板的正面依次形成基板正面保護層、粘結層，在所述支撐基板的反面依次形成基板反面保護層、接觸層；

(4)采用晶圓熱壓鍵合方法，通過所述粘結層和所述粘結保護層將所述外延層與所述支撐基板綁定在一起；

(5)獲得反極性結構的外延層，并制備掩膜層、N電極及粗化層；所述N電極制備以及粗化層制備通過以下方法形成：在所述歐姆接觸層表面制備掩膜層；去除N電極的區域對應的掩膜層，制備N電極；去除粗化層的區域對應的掩膜層，剩余掩膜層與N電極的圖形對應，環繞在N電極周圍，制備粗化層；掩膜層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧硅、聚酰亞胺薄膜介質材料中的一種；

(6)通過去邊形成切割道及鈍化，制成反極性LED芯片。

7.根據權利要求6所述的一種具有掩膜層的反極性LED芯片的制備方法，其特征在于，步驟(5)中獲得反極性結構的外延層具體步驟為：

去除所述生長襯底、緩沖層及犧牲層，獲得反極性結構的外延層，從上到下依次為歐姆接觸層、n型層、發光層及p型層。