一种紫外LED阵列及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种紫外LED阵列及其制备方法。通过对紫外光外延层进行图案化处理形成了至少两个共用第一半导体层但有源层、第二半导体层相互独立的子外延层，然后设置复合导线层与电极，利用碳纳米管互连导线层连接各第二半导体层上的第二电极，并通过绝缘的下隔离层隔离碳纳米管互连导线层与外延层，实现了各紫外LED芯片间的互连，由于碳纳米管材质具有优良的导电性能与导热性能，因此，采用碳纳米管互连导线层互连各第二电极，不仅实现了紫外LED芯片间的电连接，而且可以提升紫外LED阵列的散热能力，进而增强LED阵列的性能。进而增强LED阵列的性能。进而增强LED阵列的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外LED阵列及其制备方法


[0001]本专利技术涉及LED
，尤其涉及一种紫外LED阵列及其制备方法。

技术介绍

[0002]基于三族氮化物(III
‑
nitride)宽禁带半导体材料形成的紫外LED(Ultraviolet Light
‑
Emitting Diode，紫外发光二极管)在杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯及特种照明等领域有着广阔的应用前景。相比于传统紫外光源汞灯，紫外LED有着无汞环保、小巧便携、低功耗、低电压等许多优势，近年来受到越来越多的关注和重视。
[0003]不过，紫外LED的光提取效率不高，常常导致其性能不能满足应用场景的需求的问题。为了提升紫外LED的发光效率，通常会采用氧化物，例如ITO(氧化铟锡)，将紫外LED芯片组合成阵列，不过，紫外LED芯片组合成LED阵列之后，发热也会成倍地增加，这会严重影响LED阵列的性能。
[0004]因此，如何对紫外LED阵列进行散热是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种紫外LED阵列及其制备方法，旨在提升紫外LED阵列的散热性能。
[0006]本申请提供一种紫外LED阵列制备方法，包括：
[0007]提供一紫外光外延层，紫外光外延层包括依次设置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；
[0008]对紫外光外延层进行图案化处理，以得到至少两个共第一半导体层的子外延层，且各子外延层的有源层与第二半导体层相互独立；
[0009]在紫外光外延层经图案化处理的一面上设置复合导线层，复合导线层包括碳纳米管互连导线层以及被配置为电气隔离碳纳米管互连导线层与紫外光外延层的下隔离层；
[0010]形成电极，电极包括与第一半导体层电连接的第一电极、与子外延层中的第二半导体层电连接的第二电极，且各第二电极通过碳纳米管互连导线层电连接。
[0011]上述紫外LED阵列制备方法中，通过对紫外光外延层进行图案化处理形成了至少两个共用第一半导体层但有源层、第二半导体层相互独立的子外延层，然后设置复合导线层，设置电极，利用碳纳米管互连导线层连接各第二半导体层上的第二电极，并通过绝缘的下隔离层隔离碳纳米管互连导线层与外延层，实现了各紫外LED芯片间的互连，由于碳纳米管材质具有优良的导电性能与导热性能，因此，采用碳纳米管互连导线层互连各第二电极，不仅实现了紫外LED芯片间的电连接，而且可以提升紫外LED阵列的散热能力，进而增强LED阵列的性能。
[0012]可选地，在紫外光外延层经图案化处理的一面上设置复合导线层包括：
[0013]提供一掩膜版，掩膜版包括与复合导线层的导线设置区对应的镂空区域；
[0014]将掩膜版置于紫外光外延层经图案化处理的一面上，并将镂空区域与复合导线层
的导线设置区对齐；
[0015]透过镂空区域在紫外光外延层上设置下隔离层；
[0016]透过镂空区域在下隔离层上设置碳纳米管互连导线层；
[0017]去除掩膜版。
[0018]可选地，还包括：
[0019]透过镂空区域在碳纳米管互连导线层上设置上隔离层，上隔离层与下隔离层中的至少一个被配置为反射紫外光外延层发出的紫外光，以阻挡紫外光照射到碳纳米管互连导线层上。
[0020]可选地，在紫外光外延层经图案化处理的一面上设置复合导线层包括：
[0021]依次在紫外光外延层经图案化处理的一面上设置下隔离层和碳纳米管互连导线层；
[0022]对下隔离层和碳纳米管互连导线层进行图案化处理，以形成复合导线层。
[0023]可选地，还包括：
[0024]在碳纳米管互连导线层上设置上隔离层；其中，上隔离层与下隔离层均被配置为反射紫外光外延层发出的紫外光，以阻挡紫外光照射至碳纳米管互连导线层；
[0025]对下隔离层和碳纳米管互连导线层进行图案化处理的步骤是对上隔离层、碳纳米管互连导线层和下隔离层进行图案化处理。
[0026]可选地，在下隔离层上设置碳纳米管互连导线层包括：
[0027]提供一形成有碳纳米管互连导线层的基础载体；将基础载体具有碳纳米管互连导线层的一侧置于下隔离层上方；从基础载体背离碳纳米管互连导线层的一侧持续施加压力，直至碳纳米管互连导线层与下隔离层粘合；去除基础载体；
[0028]或，
[0029]在下隔离层上涂覆含有碳纳米管材料的分散液；去除分散液，以形成碳纳米管互连导线层。
[0030]可选地，紫外LED阵列制备方法还包括：
[0031]形成一衬底层，衬底层包括碳纳米管阵列层；
[0032]在衬底层上设置键合层；
[0033]通过键合层将衬底层与紫外光外延层结合，且键合层位于第一半导体层远离有源层的一侧。
[0034]上述紫外LED阵列制备方法所制备的紫外LED阵列中会在第一半导体层远离有源层的一侧设置包含碳纳米管阵列层的衬底层，从而利用碳纳米管阵列层对紫外LED阵列进行散热，增加了紫外LED阵列的散热面积与散热效率，保障了紫外LED阵列的性能。
[0035]形成一衬底层包括：
[0036]提供一硅衬底层；
[0037]在硅衬底层上形成碳纳米管阵列层。
[0038]上述紫外LED阵列制备方法所制备的紫外LED阵列中，衬底层为复合衬底，其不仅包含靠近外延层的碳纳米管阵列层，还包括硅衬底层；不仅利用碳纳米管阵列层增强了散热，而且设置硅衬底也方便后续对该紫外LED阵列设置驱动电路时直接进行掺杂，从而简化了紫外LED阵列后续应用的流程，有利于提升紫外LED阵列的应用市场。
[0039]可选地，形成一衬底层包括：
[0040]在第一半导体层远离有源层的一侧设置一共晶键合子层，并在衬底层上设置另一共晶键合子层；将紫外光外延层与衬底层通过两个共晶键合子层共晶键合；
[0041]或，
[0042]在衬底层上设置金属键合层，将金属键合层同设置于第一半导体层远离有源层一面上的第一电极键合。
[0043]上述前一种紫外LED阵列制备方法中，通过分别在紫外光外延层与衬底层上各设置一个共晶键合子层，就可以实现衬底层与紫外光外延层的结合。后一种紫外LED阵列制备方法所制得的紫外LED阵列为垂直结构，第一半导体层远离有源层的一侧设置有第一电极，而衬底层中也包括金属键合层，因此，衬底层可以通过金属键合层与第一电极进行键合，从而实现衬底层的设置。
[0044]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种紫外LED阵列，其特征在于，紫外LED阵列采用前述任一项中的紫外LED阵列制备方法制备得到。
[0045]上述紫外LED阵列中包括第一半导体层共用、有源层与第二半导体层独立的至少两颗紫外LED芯片，在共用第一半导体层的基础上，采用碳纳米管互连导线层连接各第二半导体层上的第二电极，并通过绝缘的下隔离层隔离碳纳米管互连导线层与外延层，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外LED阵列制备方法，其特征在于，包括：提供一紫外光外延层，所述紫外光外延层包括依次设置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；对所述紫外光外延层进行图案化处理，以得到至少两个共第一半导体层的子外延层，且各所述子外延层的有源层与第二半导体层相互独立；在所述紫外光外延层经图案化处理的一面上设置复合导线层，所述复合导线层包括碳纳米管互连导线层以及被配置为电气隔离所述碳纳米管互连导线层与所述紫外光外延层的下隔离层；形成电极，所述电极包括与所述第一半导体层电连接的第一电极、与所述子外延层中的第二半导体层电连接的第二电极，且各所述第二电极通过所述碳纳米管互连导线层电连接。2.如权利要求1所述的紫外LED阵列制备方法，其特征在于，所述在所述紫外光外延层经图案化处理的一面上设置复合导线层包括：提供一掩膜版，所述掩膜版包括与所述复合导线层的导线设置区对应的镂空区域；将所述掩膜版置于所述紫外光外延层经图案化处理的一面上，并将所述镂空区域与所述复合导线层的导线设置区对齐；透过所述镂空区域在所述紫外光外延层上设置下隔离层；透过所述镂空区域在所述下隔离层上设置碳纳米管互连导线层；去除所述掩膜版。3.如权利要求2所述的紫外LED阵列制备方法，其特征在于，还包括：透过所述镂空区域在所述碳纳米管互连导线层上设置上隔离层，所述上隔离层与所述下隔离层中的至少一个被配置为反射所述紫外光外延层发出的紫外光，以阻挡所述紫外光照射到所述碳纳米管互连导线层上。4.如权利要求1所述的紫外LED阵列制备方法，其特征在于，所述在所述紫外光外延层经图案化处理的一面上设置复合导线层包括：依次在所述紫外光外延层经图案化处理的一面上设置下隔离层和碳纳米管互连导线层；对所述下隔离层和所述碳纳米管互连导线层进行图案化处理，以形成所述复合导线层。5.如权利要求4所述的紫外LED阵列制备方法，其特征在于，还包括：在所述碳纳米管互连导线层上设置上隔离层；其中，所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明达，张杨，陈靖中，
申请(专利权)人：重庆康佳光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：