一种LED外延结构及其制作方法技术

本申请提供一种LED外延结构及其制作方法，所述LED外延结构制作方法包括：提供图形化衬底，图形化衬底包括平面区域和相对于平面区域凸起的凸起结构；在图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，缓冲层与凸起结构之间具有间隙。仅在图形化衬底的平面区域制作缓冲层，而图形化衬底的凸起结构上不设置缓冲层，从而避免图形化衬底的凸起结构上的缓冲层作为后续LED外延材料的成核中心，只保留沿一个方向生长的组分，避免了其他方向生长的成分，从而避免了后续晶核联接及二维生长时，引入高的应力，使得LED外延结构的晶体质量明显提升，避免了不同晶面晶核联接时产生的应力，进而解决了外延材料因应力增加导致的翘曲异常的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种LED外延结构及其制作方法
本专利技术属于光电子
，尤其涉及一种LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)外延结构及其制作方法。
技术介绍
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。LED制作过程中，通常包括提供衬底，在衬底上依次外延LED外延结构。随着LED制作工艺的不断提升，在衬底上先制作一层缓冲层，能够提高LED的光电性能。但是现有技术中缓冲层的增加，导致后续外延LED外延结构的材料应力增加，造成LED外延结构翘曲异常的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种LED外延结构及其制作方法，以解决现有技术中增加设置缓冲层后，出现LED外延结构材料应力增加，造成LED外延结构翘曲异常的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种LED外延结构的制作方法，包括：提供图形化衬底，所述图形化衬底包括平面区域和相对于所述平面区域凸起的凸起结构；在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，所述缓冲层与所述凸起结构之间具有间隙。优选地，所述在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，具体包括：在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上生长一层绝缘材料层；在所述绝缘材料层表面涂覆光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光、显影，形成第一掩膜；以所述第一掩膜为掩膜板，对所述绝缘材料层进行刻蚀，去掉所述凸起结构上的绝缘材料层，并保留所述图形化衬底平面区域的绝缘材料层，形成缓冲层。优选地，所述在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上生长一层绝缘材料层，具体为：采用磁控溅射工艺在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上生长所述绝缘材料层。优选地，所述在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，具体包括：在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上涂覆光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光、显影，形成第二掩膜；以所述第二掩膜为掩膜板，在所述图形化衬底的平面区域形成缓冲层。优选地，所述以所述第二掩膜为掩膜板，在所述图形化衬底的平面区域形成缓冲层，具体为：以所述第二掩膜为掩膜板，采用磁控溅射工艺在所述图形化衬底的平面区域形成缓冲层，优选地，所述的LED外延结构的制作方法还包括：在所述缓冲层和所述凸起结构上依次外延生长第一型导电层、有源区结构、第二型导电层和欧姆接触层。优选地，所述提供图形化衬底，具体包括：提供蓝宝石衬底；干法蚀刻或湿法蚀刻在所述蓝宝石衬底表面进行蚀刻，形成图形化蓝宝石衬底。本专利技术还提供一种LED外延结构，采用上面任意一项所述的LED外延结构的制作方法形成，所述LED外延结构包括：图形化衬底，所述图形化衬底包括平面区域和相对于所述平面区域凸起的凸起结构；位于所述平面区域的缓冲层；其中，所述缓冲层与所述凸起结构之间具有间隙。优选地，所述缓冲层为氮化铝层。优选地，所述图形化衬底为图形化蓝宝石衬底。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的LED外延结构的制作方法，仅在图形化衬底的平面区域制作缓冲层，而图形化衬底的凸起结构上不设置缓冲层，从而避免图形化衬底的凸起结构上的缓冲层作为后续LED外延材料的成核中心，只保留沿一个方向生长的组分，避免了其他方向生长的成分，从而避免了后续晶核联接及二维生长时，引入高的应力，使得LED外延结构的晶体质量明显提升，避免了不同晶面晶核联接时产生的应力，进而解决了外延材料因应力增加导致的翘曲异常的问题。同时，能够避免引入新的外延缺陷，提高了外延材料的质量，提高了LED外延结构的光电性能。本专利技术还提供一种LED外延结构，包括图形化衬底，所述图形化衬底包括平面区域和相对于所述平面区域凸起的凸起结构；位于所述平面区域的缓冲层；其中，所述缓冲层与所述凸起结构之间具有间隙。由于仅在图形化衬底表面生长缓冲层，后续外延生长LED外延材料时，能够以平面区域的缓冲层为成核中心，沿着图形化衬底的结构生长，从而减少新的外延缺陷以及高应力的引入，使得后续LED外延材料的质量较好，进而提高了LED外延结构的光电性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的LED外延结构缓冲层制作工艺剖面图；图2为本申请实施例提供的一种LED外延结构制作方法流程图；图3为本申请实施例提供的一种LED外延结构缓冲层制作工艺剖面图；图4为本申请实施例提供的一种LED外延结构缓冲层具体制作方法剖面图；图5为本申请实施例提供的另一种LED外延结构缓冲层具体制作方法剖面图；图6为本申请实施例提供的一种LED外延结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中缓冲层的增加，导致后续外延LED外延结构的材料应力增加，造成LED外延结构翘曲异常的问题。具体的，目前衬底通常为图形化蓝宝石衬底，通过在图形化蓝宝石衬底的C面生长缓冲层，但是，由于现有技术中通常在整个图形化蓝宝石衬底的所有区域均进行溅射，形成整面结构的缓冲层，如图1所示，为现有技术中的图形化蓝宝石衬底01上形成缓冲层02的剖面结构示意图，其中，图形化蓝宝石衬底01包括平面区域011以及相对于平面区域011凸起的凸起结构012，缓冲层02覆盖图形化蓝宝石衬底01的平面区域011和凸起结构012。在后续外延生长LED外延材料时，位于凸起结构012侧壁上的缓冲层以及位于平面区域011的缓冲层都将作为后续LED外延材料的成核中心，从而导致LED外延材料即由从底部开始沿C面生长的成分，也有从侧壁非C面生长的成分。这些非C面开始生长的晶核，在后续晶核联接及二维生长时，引入新的外延缺陷及非常高的应力。这些缺陷及应力，会导致整个外延材料的质量变差，影响最终的光电性能。基于此，本专利技术提供一种LED外延结构的制作方法，包括：提供图形化衬底，所述图形化衬底包括平面区域和相对于所述平面区域凸起的凸起结构；在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，所述缓冲层与所述凸起结构之间具有间隙。本专利技术提供的LED外延结构的制作方法，仅在图形化衬底的平面区域制作缓冲层，而图形化衬底的凸起结构上不设置缓冲层，从而避免图形化衬底的凸起结构上的缓冲层作为后续LED外延材料的成核中心，只保留沿一个方向生长的组分，避免了其他方向生长的成分，从而避免了后续晶核联接及二维生长时，引入高的应力，使得LED外延结构的晶体质量明显提升，避免了不同晶面晶核联接时产生的应力，进而解决了外延材料因应力增加导致的翘曲异常的问题。同时，能够避免引入新的外延缺陷，提高了外延材料的质量，提高了LED外延结构的光电性能。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种LED外延结构的制作方法，请参见图2，图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED外延结构的制作方法，其特征在于，包括：提供图形化衬底，所述图形化衬底包括平面区域和相对于所述平面区域凸起的凸起结构；在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，所述缓冲层与所述凸起结构之间具有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种LED外延结构的制作方法，其特征在于，包括：提供图形化衬底，所述图形化衬底包括平面区域和相对于所述平面区域凸起的凸起结构；在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，所述缓冲层与所述凸起结构之间具有间隙。2.根据权利要求1所述的LED外延结构的制作方法，其特征在于，所述在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，具体包括：在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上生长一层绝缘材料层；在所述绝缘材料层表面涂覆光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光、显影，形成第一掩膜；以所述第一掩膜为掩膜板，对所述绝缘材料层进行刻蚀，去掉所述凸起结构上的绝缘材料层，并保留所述图形化衬底平面区域的绝缘材料层，形成缓冲层。3.根据权利要求2所述的LED外延结构的制作方法，其特征在于，所述在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上生长一层绝缘材料层，具体为：采用磁控溅射工艺在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上生长所述绝缘材料层。4.根据权利要求1所述的LED外延结构的制作方法，其特征在于，所述在所述图形化衬底的平面区域外延形成缓冲层，具体包括：在所述图形化衬底的平面区域和凸起结构上涂覆光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光、显影，形成第二掩膜；以所述第二掩膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱民，程伟，尧刚，崔晓慧，黄金堆，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35