【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体照明领域，特别是涉及一种GaN基LED垂直芯片结构及制备方法。
技术介绍
从LED的结构上讲，可以将GaN基LED划分为正装结构、倒装结构和垂直结构。正装结构LED有两个明显的缺点，首先正装结构LEDp、n电极在LED的同一侧，电流须横向流过n-GaN层，导致电流拥挤，局部发热量高，限制了驱动电流；其次，由于蓝宝石衬底的导热性差，严重的阻碍了热量的散失。为了解决散热问题，美国LumiledsLighting公司专利技术了倒装芯片(Flipchip)技术，其散热效果有很大的改善，但是通常的GaN基倒装结构LED仍然是横向结构，电流拥挤的现象还是存在，仍然限制了驱动电流的进一步提升。相比于传统的GaN基LED正装结构，垂直结构具有散热好，能够承载大电流，发光强度高，耗电量小、寿命长等优点，被广泛应用于通用照明、景观照明、特种照明、汽车照明等领域，成为一代大功率GaN基LED极具潜力的解决方案，正受到业界越来越多的关注和研究。垂直结构可以有效解决正装结构LED的两个问题，垂直结构GaN基LED采用高热导率的衬底取代蓝宝石衬底，在很大程度上提高了散热效率；垂直结构的LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧，通过图形化的n电极，使得电流几乎全部垂直流过LED外延层，横向流动的电流极少，可以避免正装结构的电流拥挤问题，提高发光效率，同时也解决了P极的遮光问题，提升LED的发光面积。垂直结构LED的发光...
【技术保护点】
一种GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：步骤1)，提供一生长衬底，于所述生长衬底上形成包括N‑GaN层、量子阱层及P‑GaN层的发光外延结构；步骤2)，刻蚀所述发光外延结构，以形成具有正金字塔型倾斜侧壁的发光外延结构；步骤3)，于所述倾斜侧壁表面形成透明绝缘层；步骤4)，于所述透明绝缘层表面形成反射层；步骤5)，于所述P‑GaN层表面形成P焊盘；步骤6)，提供一键合衬底，并键合所述键合衬底及P焊盘；步骤7)，剥离所述生长衬底露出所述N‑GaN层，形成固定于所述键合衬底上的具有倒金字塔型倾斜侧壁的发光外延结构；步骤8)，对裸露的N‑GaN层表面进行粗化；步骤9)，于所述N‑GaN层表面形成N焊盘。
【技术特征摘要】
1.一种GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1)，提供一生长衬底，于所述生长衬底上形成包括N-GaN层、量子阱层及P-GaN
层的发光外延结构；
步骤2)，刻蚀所述发光外延结构，以形成具有正金字塔型倾斜侧壁的发光外延结构；
步骤3)，于所述倾斜侧壁表面形成透明绝缘层；
步骤4)，于所述透明绝缘层表面形成反射层；
步骤5)，于所述P-GaN层表面形成P焊盘；
步骤6)，提供一键合衬底，并键合所述键合衬底及P焊盘；
步骤7)，剥离所述生长衬底露出所述N-GaN层，形成固定于所述键合衬底上的具
有倒金字塔型倾斜侧壁的发光外延结构；
步骤8)，对裸露的N-GaN层表面进行粗化；
步骤9)，于所述N-GaN层表面形成N焊盘。
2.根据权利要求1所述的GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于：步骤1)中，
所述N-GaN层直接生长于所述生长衬底上。
3.根据权利要求1所述的GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于：步骤3)中，
所述透明绝缘层的材料选用为氧化硅、氧化铝及氮化硅中的一种。
4.根据权利要求1所述的GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于：步骤4)中，
采用蒸镀工艺制作所述反射层，所述反射层包括粘附金属层、反射金属层以及阻挡金属层。
5.根据权利要求4所述的GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于：所述粘附金
属层选用为Ni及Cr中的一种或两种，反射金属层选用为Al及Ag中的一种或两种，阻
挡金属层选用为Ti，Pt及Au中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于：步骤5)制
作P焊盘包括以下步骤：
步骤5-1)，于所述P-GaN层表面制备欧姆接触的ITO层或Ni层；
步骤5-2)，于所述ITO层或Ni层表面制作Ag反射镜；
步骤5-3)，于所述Ag反射镜表面制作Au/Sn金属键合层。
7.根据权利要求1所述的GaN基LED垂直芯片结构的制备方法，其特征在于：步骤6)所
述的键合衬底包括Si衬底、W/Cu衬底及Mo/Cu衬底中的一种。
8.根据权利要求1所述的GaN基...
【专利技术属性】
技术研发人员：童玲，徐慧文，李起鸣，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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