一种化学腐蚀剥离衬底的微尺寸谐振腔LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种化学腐蚀剥离衬底的微尺寸谐振腔LED芯片。本实用新型专利技术的LED芯片为倒装薄膜结构，外延薄膜仅包含p‑GaN层、量子阱层和n‑GaN层，在p‑GaN层下面是高反射率的金属反射电极，在n‑GaN层上面是介质分布布拉格反射镜，金属反射电极和介质DBR构成谐振腔的反射镜，谐振腔的腔长是波长数量级。本实用新型专利技术制备方法将LED外延片的衬底通过第一次光电辅助化学腐蚀和第二次化学腐蚀去除，再通过金属键合使LED外延片分布在导热基板上，得到所述化学腐蚀剥离衬底的微尺寸谐振腔LED芯片。本实用新型专利技术不需要引入额外的材料，因此不会造成外延生长设备真空腔室的污染，同时有利于降低谐振腔的长度。

【技术实现步骤摘要】
一种化学腐蚀剥离衬底的微尺寸谐振腔LED芯片
本技术涉及谐振腔LED芯片领域，具体涉及化学腐蚀剥离蓝宝石衬底的微尺寸倒装薄膜结构谐振腔LED芯片。
技术介绍
谐振腔LED在量子阱发光层的上、下两端制备反射镜，通过法布里-帕罗腔增强谐振频率的模式密度，提升自发辐射速率，同时提高器件的外量子效率和调制带宽。与普通LED芯片相比，谐振腔LED具有光谱线宽窄、光输出方向性好、温度稳定性好等优点。谐振腔LED的发光效率与腔长成反比。对于普通商品化蓝宝石衬底GaN基LED外延片，可在蓝宝石衬底下面和p-GaN层上面制备分布布拉格反射镜(DBR)构建谐振腔，但这种谐振腔的腔长较大，约100μm数量级。另一种方案是在外延片生长过程中，在非故意掺杂GaN层上制备AlN/GaNDBR或者Al0.82In0.18N/GaNDBR；前者两种材料存在较大的晶格失配和热失配，而后者在高温生长中很难控制In的组分，使得高质量的氮化物DBR非常困难。采用剥离技术去除蓝宝石衬底，并采用刻蚀技术进一步减薄外延薄膜，再分别在n-GaN和p-GaN两侧制备谐振腔，可使得腔长缩减到μm数量级。激光剥离是一种去除蓝宝石衬底的常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学腐蚀剥离衬底的微尺寸谐振腔LED芯片，其特征在于，为倒装薄膜结构，且呈圆盘状或长方体状；由导热基板至光出射方向，依次包括导热基板、第二键合金属层、第一键合金属层、反射电极的金属保护层、反射电极、p‑GaN层、量子阱层、n‑GaN层以及介质DBR；所述第一键合金属层、反射电极的金属保护层、反射电极、p‑GaN层、量子阱层、n‑GaN层以及介质DBR的外部均包围着介质钝化层；在介质DBR的中心位置开有n‑电极区域，分布有n‑电极，且n‑电极直接与n‑GaN层相连通；在第二键合金属层的上部环绕芯片分布有环形的p‑电极，p‑电极依次通过第一键合金属层、第二键合金属层、反射电极的金属保护层以及反...

【技术特征摘要】
1.一种化学腐蚀剥离衬底的微尺寸谐振腔LED芯片，其特征在于，为倒装薄膜结构，且呈圆盘状或长方体状；由导热基板至光出射方向，依次包括导热基板、第二键合金属层、第一键合金属层、反射电极的金属保护层、反射电极、p-GaN层、量子阱层、n-GaN层以及介质DBR；所述第一键合金属层、反射电极的金属保护层、反射电极、p-GaN层、量子阱层、n-GaN层以及介质DBR的外部均包围着介质钝化层；在介质DBR的中心位置开有n-电极区域，分布有n-电极，且n-电极直接与n-GaN层相连通；在第二键合金属层的上部环绕芯片分布有环形的p-电极，p-电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华茂，杨倬波，王洪，胡晓龙，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44