[實用新型]一種襯底可剝離式LED外延結構及LED芯片

有效

• 申請號: 202020347522.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN211350682U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 黃文洋;林雅雯;黃國棟;黃嘉宏;楊順貴
• 申請（專利權）人: 重慶康佳光電技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/12;H01L33/06
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 吳志益;朱陽波

本實用新型提供了一種襯底可剝離式LED外延結構及LED芯片，襯底可剝離式LED外延結構包括GaAs襯底、GaAs緩沖層、AlAs犧牲層和半導體層，GaAs緩沖層設置于GaAs襯底上，AlAs犧牲層設置于GaAs緩沖層上；AlAs犧牲層上設置有多個凹陷部，半導體層設置于AlAs犧牲層上。與現有技術相比，本技術方案的有益效果是：本實用新型通過在AlAs犧牲層上設置有凹陷部，多個凹陷部在外延結構的橫截面上形成波浪線狀的切面邊緣，使得半導體層的下表面之間通過凹凸不平的接觸面貼合在一起，借助凹凸不平的接觸面來提高腐蝕效果和降低AlAs犧牲層和半導體層之間的應力，進而實現GaAs襯底的輕松剝離，從而降低生產成本。

技術領域

本實用新型涉及發光二極管制備技術領域，涉及一種襯底易于剝離的LED外延結構，還涉及一種設置有該外延結構的LED芯片。

背景技術

LED，即發光二極管，通過電子與空穴復合釋放能量發光，能夠高效地將電能轉化為光能，具有體積小、顏色豐富、能耗低、使用壽命長等多重優點。基于以上優點，LED光源被認為是下一代進入通用照明領域的新型固態光源，在業界得到廣泛關注。

在使用GaAs襯底的紅光LED或紅外LED中，其外延結構主要包括GaAs襯底上的N型GaAs緩沖層、N型DBR反射層、N型限制層、MQW發光層、P型限制層和P型GaP電流擴展層，可通過在GaAs襯底上依次生長出各層制得紅光LED或紅外LED。然而，此種結構襯底不可剝離，襯底只能使用一次以致成本較高。目前常規AlAs犧牲層技術存在GaAs襯底難以剝離的問題，在剝離GaAs襯底的過程中極易出現外延層撕破撕裂的現象，這就使得現有技術中的GaAs襯底僅能使用一次，成本過于高昂，制約了LED行業的發展。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種襯底可剝離式LED外延結構及一種LED芯片，能夠實現GaAs襯底的輕松剝離，從而降低生產成本。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種襯底可剝離式LED外延結構，包括：

GaAs襯底；

GaAs緩沖層，所述GaAs緩沖層設置于所述GaAs襯底上；

AlAs犧牲層，所述AlAs犧牲層設置于所述GaAs緩沖層上，所述AlAs犧牲層上設置有多個凹陷部；

半導體層，所述半導體層設置于所述AlAs犧牲層上。

與現有技術相比，本技術方案的有益效果是：本發明通過在AlAs犧牲層上設置有凹陷部，多個凹陷部在外延結構的橫截面上形成波浪線狀的切面邊緣，使得半導體層的下表面之間通過凹凸不平的接觸面貼合在一起，借助凹凸不平的接觸面來提高腐蝕效果和降低AlAs犧牲層和半導體層之間的應力，進而實現GaAs襯底的輕松剝離，從而降低生產成本。

進一步地，所述凹陷部為錐形凹陷部。

采用上述方案的有益效果是：通過在AlAs犧牲層上設置有多個錐形凹陷部，多個錐形凹陷部在外延結構的橫截面上形成類似鋸齒狀的切面邊緣，半導體層與AlAs犧牲層之間通過鋸齒狀邊緣相結合，需要剝離襯底時，鋸齒狀的切面邊緣一方面能夠提高對AlAs犧牲層的腐蝕效果，另一方面還能減小AlAs犧牲層所受到的應力，能夠實現GaAs襯底的輕松剝離，從而降低外延結構的生產成本。

進一步地，所述半導體層從下至上依次包括低溫P型GaP層、高溫P型GaP層、P型AlInP限制層、MQW多量子阱發光層、N型AlInP限制層和N型GaAs接觸層；

所述低溫P型GaP層的下表面設置有多個錐形凸起部，多個所述錐形凸起部分別嵌入多個所述錐形凹陷部內。