一种LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种LED芯片及其制作方法，通过：在所述导电基板的表面依次设置导电型键合层、金属反射层、介质层、第二欧姆接触层以及外延叠层；其中，所述介质层具有若干个通孔，且在所述通孔内设有第一欧姆接触层；所述第二欧姆接触层与所述第一欧姆接触层形成接触。从而，在所述外延叠层表面通过介质层+金属反射层的配合形成了ODR全方向反射镜，使光线被反射后从LED芯片的上表面取出，有效地提升了芯片整体反射率、增加了光提取效率；同时，通过所述第一欧姆接触层、第二欧姆接触层和通孔的配合接触，在保证金属反射层与外延叠层的半导体材料接触的同时，可横向阻挡所述金属反射层和电极的金属扩散。电极的金属扩散。电极的金属扩散。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及LED芯片领域，尤其涉及一种LED芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]现有的发光二极管包括水平类型和垂直类型。垂直类型的发光二极管通过把半导体外延叠层转移到其它的基板如硅、碳化硅或金属基板上，并移除原始外延生长的衬底的工艺获得，相较于水平类型，可以有效改善外延生长衬底带来的吸光、电流拥挤或散热性差的技术问题。衬底的转移一般采用键合工艺，键合主要通过金属
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金属高温高压键合，即在半导体外延叠层一侧与基板之间形成金属键合层。半导体外延叠层的另一侧提供出光侧，出光侧配置有一打线电极提供电流的注入或流出，半导体外延叠层的下方的基板提供电流的流出或流入，由此形成电流垂直经过半导体外延叠层的发光二极管。
[0003]为了提高出光效率，通常会在金属键合层的一侧设计反射镜，如金属反射镜或由金属反射镜+介质层所形成的全方位反射镜(ODR)，将金属键合层一侧的出光反射至出光侧，提高出光效率。然而，由于常规的金属反射镜层存在热稳定性差、易扩散等问题，在LED芯片制程中，尤其是在高温退火工艺中，经常会造成金属团簇或扩散，金属团簇会造成金属反射镜层的反射率降低及在LED芯片电极局部形成高阻态，从而使LED芯片的亮度降低或电压升高，整体LED芯片的光效降低。
[0004]有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种LED芯片及其制作方法，本案由此产生。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供LED芯片及其制作方法，以解决现有的垂直结构LED芯片中反射效果差，以及金属反射镜层热稳定性差、易扩散的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种LED芯片，包括：
[0008]导电基板及沿所述导电基板的表面依次设置的导电型键合层、金属反射层、介质层、第二欧姆接触层以及外延叠层；其中，所述介质层具有若干个通孔，且在所述通孔内设有第一欧姆接触层；所述第二欧姆接触层与所述第一欧姆接触层形成接触；
[0009]正电极，其设置于所述外延叠层背离所述第二欧姆接触层的一侧表面；
[0010]背电极，其设置于所述导电基板背离所述导电型键合层的一侧表面。
[0011]优选地，所述第一欧姆接触层包括金属欧姆接触层。
[0012]优选地，所述第一欧姆接触层的高度不高于所述介质层的高度。
[0013]优选地，所述第一欧姆接触层包括Au、Zn、Ge、Ni、Be、Ti中的一种或多种。
[0014]优选地，所述正电极沿第一方向的正投影至少覆盖部分所述通孔；其中，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述外延叠层。
[0015]优选地，各所述通孔的直径以所述正电极的正投影所覆盖的通孔的区域为中心向外围逐渐增大。
[0016]优选地，所述第一欧姆接触层完全填充各所述通孔。
[0017]优选地，所述第二欧姆接触层包括半导体材料层或金属欧姆接触层。
[0018]优选地，所述外延叠层至少包括沿所述第一方向依次堆叠的第二型限制层、第二型波导层、有源区、第一型波导层以及第一型限制层。
[0019]优选地，在所述外延叠层的至少一侧表面设有电流扩展层。
[0020]本专利技术还提供了一种LED芯片的制作方法，包括如下步骤：
[0021]S01、提供一生长衬底；
[0022]S02、在所述生长衬底表面生长外延叠层，所述外延叠层包括沿生长方向依次生长的缓冲层、腐蚀截止层、第一型限制层、第一型波导层、有源区、第二型波导层以及第二型限制层；
[0023]S03、在所述外延叠层表面形成第二欧姆接触层；
[0024]S04、在所述第二欧姆接触层的表面形成介质层，且所述介质层具有若干个通孔，所述通孔裸露所述第二欧姆接触层的部分表面；
[0025]S05、在所述通孔内沉积第一欧姆接触层，所述第一欧姆接触层包括金属欧姆接触层；
[0026]S06、制作金属反射层，所述金属反射层沉积于所述介质层的表面，并与所述第一欧姆接触层形成接触；
[0027]S07、提供一导电基板，并通过键合工艺，使所述导电基板通过导电型键合层设置于所述金属反射层的表面；
[0028]S08、去除所述生长衬底、缓冲层以及腐蚀截止层；
[0029]S09、在所述外延叠层背离所述导电基板一侧形成正电极，以及在所述导电基板背离所述外延层一侧形成背电极。
[0030]优选地，所述第一欧姆接触层的高度不高于所述介质层的高度。
[0031]优选地，所述正电极沿第一方向的正投影至少覆盖部分所述通孔；其中，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述外延叠层。
[0032]优选地，各所述通孔的直径以所述正电极的正投影所覆盖的通孔的区域为中心向外围逐渐增大。
[0033]经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的LED芯片，通过：在所述导电基板的表面依次设置导电型键合层、金属反射层、介质层、第二欧姆接触层以及外延叠层；其中，所述介质层具有若干个通孔，且在所述通孔内设有第一欧姆接触层；所述第二欧姆接触层与所述第一欧姆接触层形成接触；正电极，其设置于所述外延叠层背离所述第二欧姆接触层的一侧表面；背电极，其设置于所述导电基板背离所述导电型键合层的一侧表面。从而，在所述外延叠层表面通过介质层+金属反射层的配合形成了ODR全方向反射镜，使光线被反射后从LED芯片的上表面取出，有效地提升了芯片整体反射率、增加了光提取效率；同时，通过所述第一欧姆接触层、第二欧姆接触层和通孔的配合接触，在保证金属反射层与外延叠层的半导体材料接触的同时，可横向阻挡所述金属反射层和电极的金属扩散。
[0034]进一步地，所述第一欧姆接触层包括金属欧姆接触层，且所述第一欧姆接触层的高度不高于所述介质层的高度；可选地，所述第一欧姆接触层包括稳定性较高的Au、Zn、Ge、Ni、Be、Ti中的一种或多种，在保证金属反射层与外延叠层的半导体材料接触的同时，可更
好地避免金属反射层、电极以及第一欧姆接触层的金属扩散。
[0035]其次，所述正电极沿第一方向的正投影至少覆盖部分所述通孔；其中，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述外延叠层。进一步地，各所述通孔的直径以所述正电极的正投影所覆盖的通孔的区域为中心向外围逐渐增大。从而，使被正电极所遮蔽的芯片区域具有较大面积的介质层，并所述通孔直径以被正电极所遮蔽的芯片区域为中心向外围逐渐增大；以阻止电流直接流入正电极下方的有源区，并优化电流走向，很好地实现电流横向扩展的效果。
[0036]本专利技术提供的LED芯片的制作方法，在实现上述LED芯片的有益效果的同时，其工艺制作简单、便捷，节约了成本，便于生产化。
附图说明
[0037]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，下面描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：导电基板及沿所述导电基板的表面依次设置的导电型键合层、金属反射层、介质层、第二欧姆接触层以及外延叠层；其中，所述介质层具有若干个通孔，且在所述通孔内设有第一欧姆接触层；所述第二欧姆接触层与所述第一欧姆接触层形成接触；正电极，其设置于所述外延叠层背离所述第二欧姆接触层的一侧表面；背电极，其设置于所述导电基板背离所述导电型键合层的一侧表面。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第一欧姆接触层包括金属欧姆接触层。3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述第一欧姆接触层的高度不高于所述介质层的高度。4.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述第一欧姆接触层包括Au、Zn、Ge、Ni、Be、Ti中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述正电极沿第一方向的正投影至少覆盖部分所述通孔；其中，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述外延叠层。6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，各所述通孔的直径以所述正电极的正投影所覆盖的通孔的区域为中心向外围逐渐增大。7.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第一欧姆接触层完全填充各所述通孔。8.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第二欧姆接触层包括半导体材料层或金属欧姆接触层。9.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述外延叠层至少包括沿所述第一方向依次堆叠的第二型限制层、第二型波导层、有源区、第一型波导层以及第一型限制层；且在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，陈凯轩，李敏华，曲晓东，杨克伟，罗桂兰，
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：