一种Mini-LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Mini

【技术实现步骤摘要】
一种Mini
‑
LED芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体工艺
，具体涉及一种Mini
‑
LED芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺及技术的不断发展，消费者对显示器的分辨率以及颜色一致性的要求越来越高，因此对传统的发光二极管(LED)显示器的要求越来越高，而Mini
‑
LED，即微米尺寸级别的发光二极管器件，由于其超小的尺寸，可达到高亮度、高对比度、高色彩饱和度及可局部调光的效果，已成为近年来具有发展前景的技术，被广泛应用于监控指挥、高清演播、高端影院、医疗诊断、广告显示、会议会展、办公显示、虚拟现实等商用领域。
[0003]目前比较常见的Mini
‑
LED芯片为N型电极与P型电极同侧设计结构，光源在N型电极与P型电极相反的方向通过透明基板散射至空气中，其中，Mini
‑
LED芯片的半导体材料为铝镓铟磷基材料，其N型接触层为砷化镓材料，而P型接触为磷化镓材料，此结构设计要求外延需在砷化镓基板上倒置生长半导体结构，然后在芯片端进行翻转。具体为，将P型接触层通过键合层与透明基板键合来完成外延结构的翻转，之后再将P型接触层之上的半导体结构刻蚀掉以生长P型金属电极层，但是P型接触层与P型金属电极层接触会引起较高的接触电阻，一般通过增加P型接触层的厚度以及通过增加P型金属电极层的面积来降低接触电阻，但是，增加P型接触层的厚度不仅会使Mini
‑
LED整体的体积变大，同时会增加外延生长的时间，增加芯片的成本，并且增加P型金属电极层的面积需要刻蚀掉P型接触层上方的半导体的发光层结构，这将会使芯片的有效发光面积减少，造成亮度大幅度衰减，影响Mini
‑
LED芯片的性能。
[0004]因此，现有的Mini
‑
LED芯片普遍存在P型接触层与P型金属电极层接触会引起较高的接触电阻，影响Mini
‑
LED芯片的性能的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种Mini
‑
LED芯片及其制备方法，旨在解决现有技术中P型接触层与P型金属电极层接触会引起较高的接触电阻，影响Mini
‑
LED芯片的性能的技术问题。
[0006]本专利技术的一方面在于提供一种Mini
‑
LED芯片，包括透明基板，所述Mini
‑
LED芯片还包括：
[0007]依次层叠设于所述透明基板上的键合层、P型接触层、外延层及镜面反射层；
[0008]以及分别设于所述P型接触层和所述外延层之上的P型金属电极层及N型金属电极层；
[0009]其中，所述键合层包括第一键合层以及设于所述第一键合层之上的第二键合层，所述第一键合层为增透膜层，其设于所述透明基板之上，所述第二键合层包括n层透明导电层，n为3
‑
10。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过本专利技术提供的一种Mini
‑
LED芯片，
在透明基板上设有键合层，该键合层将增强P型接触层的电流扩展能力，无需通过增加P型接触层的厚度以及通过增加P型金属电极层的面积来降低接触电阻，具体为，键合层包括第一键合层以及设于第一键合层之上的第二键合层，其中，第一键合层为增透膜层，其设于透明基板之上，第二键合层包括n层透明导电层，由于透明导电层具有较高的导电性，能增加P型接触层的电流扩展能力，降低了P型接触层与P型电极接触产生的接触电阻，同时增透膜将会增加键合层的透光率，减少键合层的吸光效应，达到减少Mini
‑
LED芯片的发光面积损失的同时减少键合层吸光，从而更有效的提高Mini
‑
LED芯片亮度的效果，从而解决了普遍存在P型接触层与P型金属电极层接触会引起较高的接触电阻，影响Mini
‑
LED芯片的性能的技术问题。
[0011]根据上述技术方案的一方面，所述透明导电层自靠近所述P型接触层至远离所述P型接触层分别为第一层透明导电层至第n层透明导电层，所述第一层透明导电层上设有所述P型接触层。
[0012]根据上述技术方案的一方面，所述第一层透明导电膜层厚度为所述第一层透明导电层设于所述第二层透明导电层之上，所述第二层透明导电层的厚度为
[0013]根据上述技术方案的一方面，所述第二层透明导电层设于所述第三层透明导电层之上，所述第三层透明导电层至所述第n层透明导电层的厚度均为
[0014]根据上述技术方案的一方面，所述第一层透明导电层至所述第n层透明导电层为不同材质的透明导电材料，所述第一层透明导电层至所述第n层透明导电层均由ITO、IZO、ATO、AZO、GZO及FTO中任意两种或以上的材料组合制成。
[0015]根据上述技术方案的一方面，所述增透膜层的厚度为
[0016]根据上述技术方案的一方面，所述增透膜层由MgF2、SiO2、Al2O3、TiO5中任意两种或以上的材料组合制成。
[0017]根据上述技术方案的一方面，所述P型接触层为粗化后的P型磷化镓欧姆接触层。
[0018]本专利技术的另一方面在于提供一种Mini
‑
LED芯片的制备方法，所述制备方法用于制备上述技术方案的Mini
‑
LED芯片，所述制备方法包括：
[0019]在GaAs衬底上生长外延层；
[0020]在所述外延层上生长P型接触层，并将所述P型接触层的表面进行粗化处理；
[0021]在粗化后的P型接触层的表面上蒸镀n层透明导电层和增透膜层，其中，所述增透膜层蒸镀于所述透明导电层上，n为3
‑
10；
[0022]在增透膜层表面键合透明基板；
[0023]通过刻蚀去除GaAs衬底，再将外延层刻蚀至所述P型接触层，在所述P型接触层上蒸镀P型金属电极层；
[0024]在芯片上覆盖镜面反射层并通过刻蚀将N型金属电极区域与P型金属电极区域露出；
[0025]在所述N型金属电极区域与所述P型金属电极区域分别蒸镀N型金属电极层与所述P型金属电极层，以所述P型金属电极层与所述N型金属电极层的区域。
[0026]进一步说明，在粗化后的P型接触层的表面上蒸镀n层透明导电层和增透膜层，其
中，所述增透膜层蒸镀于所述透明导电层上，n为3
‑
10的步骤，具体包括：
[0027]将蒸镀速率设置为氧气的流量控制为5
‑
20sccm，在粗化后的P型接触层的表面上蒸镀厚度为的第一层透明导电层与第二层透明导电层，所述第二层透明导电层生长于所述第一层透明导电层上；
[0028]将蒸镀速率设置为氧气的流量控制为5
‑
20sccm，在所述第二层透明导电层上依次蒸镀厚度为的第三层透明导电层至第n层透明导电层；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Mini
‑
LED芯片，包括透明基板，其特征在于，所述Mini
‑
LED芯片还包括：依次层叠设于所述透明基板上的键合层、P型接触层、外延层及镜面反射层；以及分别设于所述P型接触层和所述外延层之上的P型金属电极层及N型金属电极层；其中，所述键合层包括第一键合层以及设于所述第一键合层之上的第二键合层，所述第一键合层为增透膜层，其设于所述透明基板之上，所述第二键合层包括n层透明导电层，n为3
‑
10。2.根据权利要求1所述的Mini
‑
LED芯片，其特征在于，所述透明导电层自靠近所述P型接触层至远离所述P型接触层分别为第一层透明导电层至第n层透明导电层，所述第一层透明导电层上设有所述P型接触层。3.根据权利要求2所述的Mini
‑
LED芯片，其特征在于，所述第一层透明厚度为所述第一层透明导电层设于所述第二层透明导电层之上，所述第二层透明导电层的厚度为4.根据权利要求2所述的Mini
‑
LED芯片，其特征在于，所述第二层透明导电层设于所述第三层透明导电层之上，所述第三层透明导电层至所述第n层透明导电层的厚度均为5.根据权利要求2所述的Mini
‑
LED芯片，其特征在于，所述第一层透明导电层至所述第n层透明导电层为不同材质的透明导电材料，所述第一层透明导电层至所述第n层透明导电层均由ITO、IZO、ATO、AZO、GZO及FTO中任意两种或以上的材料组合制成。6.根据权利要求1所述的Mini
‑
LED芯片，其特征在于，所述增透膜层的厚度为7.根据权利要求1所述的Mini
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LED芯片，其特征在于，所述增透膜层由MgF2、SiO2、Al2O3、TiO5中任意两种或以上的材料组合制成。8.根据权利要求1所述的Min...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文辉，贾钊，胡加辉，金从龙，窦志珍，杨琦，兰晓雯，
申请(专利权)人：江西耀驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：