[發明專利]一種直顯LED芯片及制備方法

在審

• 申請號: 202210917769.4
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115207174A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 胡加輝;金從龍;賈釗
• 申請（專利權）人: 江西兆馳半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/58
• 代理公司: 南昌旭瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 36150
• 代理人: 劉紅偉

1.一種直顯LED芯片的制備方法，用于制備直顯LED芯片，其特征在于，所述方法包括：

在GaAs襯底之上依次生長GaAs緩沖層、DBR層、N型半導體層、多量子阱層、P型半導體層與GaP層；

在所述GaP層遠離所述P型半導體的一側表面制作ITO層；

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面制作P-Pad層，所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣；

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面、所述P-Pad層以內區域生長AlGaAs膜層；

對所述AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻以得到多個寬度相等的方形圖形，以制作得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層；

其中，所述光柵結構層中單個方形圖形的刻蝕寬度d＝λ/sinθ，d為單個刻蝕圖形寬度，λ為芯片中心波長，θ為發光角度。

2.根據權利要求1所述的直顯LED芯片的制備方法，其特征在于，在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面制作P-Pad層，所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣的步驟，具體包括：

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面生長用于P-Pad層的P-Pad材料，以制作得到所述P-Pad層，其中，所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣；

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面、所述P-Pad層的外圍預留用于控制芯片大小的芯粒切割道。

3.根據權利要求1所述的直顯LED芯片的制備方法，其特征在于，對所述AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻以得到多個寬度相等的方形圖形，以制作得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層的步驟，具體包括：

對預先生長的所述AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻，以去除所述AlGaAs膜層的至少部分；

所述AlGaAs膜層的剩余部分形成多個寬度相等的方形圖形，相鄰兩個方形圖形之間間距相等，以得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層。

4.根據權利要求1所述的直顯LED芯片的制備方法，其特征在于，在所述GaP層遠離所述P型半導體的一側表面制作ITO層的步驟中，所述ITO層的透光率不小于一預設的透光率閾值，所述ITO層的厚度不小于一預設的厚度閾值。

5.根據權利要求4所述的直顯LED芯片的制備方法，其特征在于，所述透光率閾值為90％，所述厚度閾值為

6.根據權利要求1-5任一項所述的直顯LED芯片的制備方法，其特征在于，所述方法還包括：

在所述GaAs襯底遠離所述GaAs緩沖層的一側表面鍍金以制作得到N-Pad層。

7.根據權利要求6所述的直顯LED芯片的制備方法，其特征在于，在所述GaAs襯底遠離所述GaAs緩沖層的一側表面鍍金以制作得到N-Pad層的步驟之前，所述方法還包括：

將所述GaAs襯底的厚度減薄至一預設的厚度范圍內。

8.一種直顯LED芯片，其特征在于，所述芯片通過權利要求1-7任一項所述的制備方法制備得到，所述芯片包括：

依次層疊的GaAs襯底、GaAs緩沖層、DBR層、N型半導體層、多量子阱層、P型半導體層與GaP層；

ITO層，層疊于所述GaP層上遠離所述P型半導體層的一側表面；

P-Pad層，層疊于所述ITO層上遠離所述GaP層的一側表面，且所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣；

光柵結構層，包括由AlGaAs膜層進行光刻與刻蝕得到的多個寬度相等的方形圖形，以通過所述光柵結構層對芯片發光角度進行控制。

9.根據權利要求8所述的直顯LED芯片，其特征在于，所述ITO層的透光率＞90％，所述ITO層的厚度為

10.根據權利要求8所述的直顯LED芯片，其特征在于，所述芯片還包括N-Pad層，所述N-Pad層設于所述GaAs襯底遠離所述GaAs緩沖層的一側表面并通過鍍金得到。