一种自支撑垂直结构LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自支撑垂直结构LED芯片及其制备方法，利用LiGaO2材料的物理特性，在进行快速退火期间，LiGaO2衬底会因热冲击从而自动破碎，直接促使LiGaO2衬底与金属薄膜分离，从而实现衬底的自动剥离，简化了LED芯片的制备工序，降低了制作成本；另外，直接使用金属薄膜作为垂直结构的支撑衬底，不仅能够起到电极的作用，而且金属散热性能非常好，电流分布均匀，避免了电流拥挤问题，提高了发光效率，有利于实现大功率LED，同时也解决了电极的遮光问题，提升了LED芯片的发光面积；另外，金属薄膜对光具有反射作用，有利于提高光提取效率，实现高光效LED。

A self supporting vertical structure LED chip and its preparation method

The invention discloses a method for preparing a self-supporting vertical structure of LED chip and its system, the physical properties of LiGaO2 materials, during rapid annealing, the LiGaO2 substrate due to thermal shock and automatic crushing, led directly to the LiGaO2 substrate and the metallic film separation, so as to realize the automatic stripping of the substrate, simplifies the preparation process of LED chip and reduce the production cost; in addition, the direct use of metal film as a substrate supporting a vertical structure, not only can play the role of the electrode, and the metal heat dissipation performance is very good, uniform current distribution, to avoid the current congestion problems, improve the luminous efficiency, conducive to the realization of high power LED, but also solve the problem of blocking electrode and to enhance the luminous area of the LED chip; in addition, a metal thin film of light has the reflection effect, help to improve the light extraction efficiency, high Light effect LED.

【技术实现步骤摘要】
一种自支撑垂直结构LED芯片及其制备方法
本专利技术涉及垂直结构的LED芯片领域，特别是一种自支撑垂直结构LED芯片及其制备方法。
技术介绍
目前，LED使用广泛，LED是未来照明和显示领域发展的必然趋势。高光效、大功率LED是未来发展的主流趋势之一。然而传统的蓝宝石衬底散热性能较差，难以使用蓝宝石衬底制作大功率LED，大电流下工作会导致结温迅速升高从而大幅度降低发光效率。比较好的方法是转移基板，即采用焊接的办法将P-GaN使用金锡AuSn合金焊接在Cu或者Si基板上，然后激光剥离衬底，该方法使用的设备和焊料价格昂贵，同时容易出现虚焊、漏焊等问题，且工艺复杂。若对垂直结构的LED芯片的衬底自动剥离，不仅能够减少工序，而且在垂直结构下能够实现大功率的LED芯片和提高LED芯片的光效。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种自支撑垂直结构LED芯片及其制备方法，将LiGaO2用作衬底材料，能够利用LiGaO2的物理特性使衬底自动破碎，达到简化工序的目的。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：一种自支撑垂直结构LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在LiG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自支撑垂直结构LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在LiGaO2衬底上采用PECVD技术或者磁控溅射技术设置金属薄膜；S2：采用MOCVD技术在金属薄膜上依次设置N‑GaN层、InGaN/GaN量子阱和P‑GaN层，或者依次设置P‑GaN层、InGaN/GaN量子阱和N‑GaN层；S3：进行退火处理，LiGaO2衬底因热冲击从而自动破碎，促使LiGaO2衬底与金属薄膜分离；S4：当N‑GaN层、InGaN/GaN量子阱和P‑GaN层依次设置在金属薄膜上时，在P‑GaN层上镀制p电极；当P‑GaN层、InGaN/GaN量子阱和N‑GaN层依次设置在金属薄膜上时，在N‑GaN...

【技术特征摘要】
1.一种自支撑垂直结构LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在LiGaO2衬底上采用PECVD技术或者磁控溅射技术设置金属薄膜；S2：采用MOCVD技术在金属薄膜上依次设置N-GaN层、InGaN/GaN量子阱和P-GaN层，或者依次设置P-GaN层、InGaN/GaN量子阱和N-GaN层；S3：进行退火处理，LiGaO2衬底因热冲击从而自动破碎，促使LiGaO2衬底与金属薄膜分离；S4：当N-GaN层、InGaN/GaN量子阱和P-GaN层依次设置在金属薄膜上时，在P-GaN层上镀制p电极；当P-GaN层、InGaN/GaN量子阱和N-GaN层依次设置在金属薄膜上时，在N-GaN层上镀制n电极；S5：腐蚀电极图案以及去胶处理；S6：进行激光切割，从而获得自支撑垂直结构的LED芯片。2.根据权利要求1所述的一种自支撑垂直结构LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的金属薄膜的厚度为30-200微米。3.根据权利要求1所述的一种自支撑垂直结构LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的金属薄膜为A1单晶薄膜或者Cu单晶薄膜。4.根据权利要求1所述的一种自支撑垂直结构LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中的退火处理时的温度下降速率为50-100℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨为家，吴质朴，何畏，陈强，
申请(专利权)人：江门市奥伦德光电有限公司，五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东,44