[發明專利]一種倒裝柔性GaN基LED及其制備方法

在審

• 申請號: 202210087861.2
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114122227A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 唐先勝;韓麗麗;王兆偉;宮衛華
• 申請（專利權）人: 山東省科學院激光研究所
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/00
• 代理公司: 濟南龍瑞知識產權代理有限公司 37272
• 代理人: 張俊濤

1.一種倒裝柔性GaN基LED，包括LED器件，其特征在于：

所述LED器件下方貼合有鍵合層，鍵合層的下方貼合柔性金屬襯底；

所述LED器件為GaN基LED器件；

所述鍵合層為金、銦、銀或錫任意一種構成的金屬層；

所述柔性金屬襯底為銅、鉬銅或鎢鉬銅任意一種的金屬，柔性金屬襯底的制備方法包括電鍍或合金化處理。

2.一種基于權利要求1所述的倒裝柔性GaN基LED的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，對于在硅襯底上生長得到的GaN基LED芯片，將生長完成后的晶圓清潔干凈；

S2，利用電子束蒸發沉積第一歐姆接觸金屬層；

S3，在氧氣氛圍中進行退火處理，退火時間為5min，退火溫度為550℃，得到良好的歐姆接觸；

S4，在第一歐姆接觸金屬層表面沉積鍵合層；

S5，通過采用0.5A的電流、電鍍時間為4個小時的電鍍處理，在鍵合層上電鍍出銅層；

S6，去除硅襯底；

S7，利用常規LED制備工藝，如刻蝕間道、沉積第二歐姆接觸層來制備垂直結構的LED芯片。

3.根據權利要求2述的倒裝柔性GaN基LED的制備方法，其特征在于：

所述S2中的第一歐姆接觸金屬層中的金屬選擇由接觸材料決定，所述由接觸材料決定是指，不同材料的功函數不同，為了形成歐姆接觸，要提供與接觸材料具有相近或者相同功函數的金屬作為歐姆接觸金屬；

所述S3在退火處理中，根據P型、N型歐姆接觸制備所需的條件選擇退火氣氛和退火溫度；

所述S4中鍵合層的材質包括金、銀、銦或鋁，所述鍵合層的制備方式包含電子束蒸發或濺射；

所述S5中的電鍍處理的時間和電流根據期間的大小和所需襯底的厚度而定；

所述S6中去除硅襯底的方式為化學濕法腐蝕，腐蝕液為HF:HNO₃:CH₃COOH:H₂O=1:3:2.5:2.3的混合液，腐蝕時間為半個小時；

所述S7中的刻蝕間道的方式為ICP，刻蝕氣體為BCl₃、Cl₂和Ar；第二歐姆接觸金屬層中的金屬選擇由接觸材料決定，接觸層金屬包括Ti或Al或Ni或Au。

4.一種基于權利要求1述的倒裝柔性GaN基LED的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，對于在藍寶石襯底上生長得到的GaN基LED芯片，將生長完成后的晶圓清潔干凈；

S2，利用電子束蒸發沉積第一歐姆接觸金屬層；

S3，在氧氣氛圍中進行退火處理，退火時間為5min，退火溫度為550℃，得到良好的歐姆接觸；

S4，在第一歐姆接觸金屬層表面利用電子束蒸鍍來沉積鍵合層；

S5，利用鍵合機將晶圓鍵合至鉬銅合金金屬襯底；

S6，去除藍寶石襯底；

S7，利用常規LED制備工藝，如刻蝕間道、沉積第二歐姆接觸層來制備垂直結構的LED芯片。

5.根據權利要求4述的倒裝柔性GaN基LED的制備方法，其特征在于：

所述S2中的第一歐姆接觸金屬層中的金屬選擇由接觸材料決定，所述由接觸材料決定是指，不同材料的功函數不同，為了形成歐姆接觸，要提供與接觸材料具有相近或者相同功函數的金屬作為歐姆接觸金屬；

所述S3在退火處理中，根據P型、N型歐姆接觸制備所需的條件選擇退火氣氛和退火溫度；

所述S4中鍵合層的材質包括金、銀、銦或鋁，所述鍵合層的制備方式包含電子束蒸發或濺射；

所述S5中的鍵合溫度、鍵合時間以及施加壓力根據晶圓大小而定；

所述S6中去除藍寶石襯底的方式為激光剝離，激光波長為305nm；

所述S7中的刻蝕間道的方式為ICP，刻蝕氣體為BCl₃、Cl₂和Ar；第二歐姆接觸金屬層中的金屬選擇由接觸材料決定，接觸層金屬包括Ti或Al或Ni或Au。