【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体发光器件，具体涉及一种深紫外micro-led芯片阵列的制备方法。
技术介绍
1、深紫外消毒作为最广泛应用的物理消毒方法，主要利用uvc波段的紫外线破坏微生物的dna及rna结构，阻止其复制从而达到灭活效果。紫外消毒为纯物理过程，因此不会产生消毒副产物；此外，其维护简单，操作便捷，相对于化学方法成本较低。这其中以深紫外发光二极管(duv led)为代表的新型物理消毒方法在近几年异军突起，以其寿命长、效率高、能耗低、适应性强、稳定性高、响应速度快等优点，迅速成为替代汞灯的理想光源。此外，随着微加工技术的不断突破，单个led芯片的尺寸可以被缩小到微米级，即所谓的micro-led。micro-led具有与大尺寸led相同的发光机理。然而micro-led的体积很小，这使得其比大尺寸led响应速度更快，电光转换效率高。然而，基于algan的深紫外micro-led芯片的光输出功率的提升存在显著瓶颈。对于倒装深紫外micro-led，起出光面为蓝宝石面，所需求的光为纵向传播的te极化的深紫外光。然而，多量子阱发射出的深紫外光主要以横向传播的tm极化的深紫外光为主，te光占比很小，这导致倒装深紫外micro-led整体的光提取效率比较低，进而限制了其光输出功率的提升。通过器件结构的合理设计，提高纵向传播的te极化的深紫外光的所占比例是当前芯片设计基于algan的深紫外micro-led芯片的重点之一。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种新型的duv
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：在图形化蓝宝石衬底上生长深紫外micro-led芯片所需的外延层结构；外延片中aln成核层由直流磁控溅射的方式制得，由下至上依次包括3层不同生长温度，aln成核层；通过金属有机气相化学沉积工艺在所述aln成核层上依次沉积高温aln外延层、aln脉冲原子层外延层、aln成核层上通过化学气相沉积的方式生长的低温aln外延层、aln/algan超晶格应力释放层；在所述aln外延层衬底上通过mocvd工艺生长基于algan的深紫外micro-led发光外延层；
4、所述外延层由下至上依次包括2层重掺杂n-algan电子发射层、n-algan超晶格电子减速层、al0.4ga0.6n多量子阱有源层、p-algan电子阻挡层、渐变al组分p-algan空穴发射层、p-algan/n-algan隧穿结构的欧姆接触层。
5、s2：在所述外延层结构的外延层上刻蚀出芯片隔离沟槽，得到芯片的mesa结构；所述s2中：在所述深紫外micro-led外延层上刻蚀出芯片隔离沟槽，刻蚀完成后形成包括多个mesa结构，同时刻蚀用于沉积n型电极的沟槽；所述沟槽底部为n-algan电子发射层。
6、s3：在所述的mesa结构(“台面结构”，即是台面区域为矩形，侧壁倾斜的棱台结构)表面刻蚀出不同形状的刻蚀结构并填充sio2，从而引入sio2垂直空穴垂直引导层：在有mesa结构的外延片表面光刻胶表面得到填充插入层的图案；在深紫外micro-led发光外延层内部刻蚀出填充插入层的沟道；在有mesa结构的外延片表面沉积一层二氧化硅层；并在所述二氧化硅层表面涂覆一层光刻胶；显影后，所述光刻胶表面得到填充插入层的图案；通过icp干法刻蚀，在所述深紫外micro-led发光外延层内部刻蚀出垂直空穴垂直引导层的沟道；通过等离子体增强化学气相沉积，在沟道内沉积sio2，形成sio2垂直空穴垂直引导层；所述sio2垂直空穴垂直引导层有两种结构：长方体结构或圆柱体结构。
7、s4：在所述的隔离沟槽表面沉积n型金属电极；所述s4中：在有沟道的外延片表面沉积一层二氧化硅，以保证沟道完全填充满；然后在二氧化硅表面涂覆一层光刻胶，显影后得到用以沉积n型金属电极的图案；结合干法刻蚀及金属沉积技术，刻蚀掉部分二氧化硅并沉积得到n型金属电极；n型金属电极沉积在隔离沟道表面。
8、s5：在所述的mesa表面沉积p型金属电极，al/rh电极反射镜及au/sn焊盘；所述s5中：在沉积有n型金属电极的外延片上涂覆一层光刻胶，显影后得到用以沉积p型金属电极的图案；刻蚀掉部分二氧化硅并沉积得到p型金属电极；在沉积有n型金属电极和p型金属电极的外延片表面涂覆一层光刻胶，显影后暴露出n型及p型金属电极，在所述暴露出的区域内依次沉积上al/rh电极反射镜及au/sn焊盘；所述n型金属电极的组分为ti/al/ti/au；所述p型金属电极的组分为ni/au。
9、s6：将外延片进行减薄和切割得到深紫外micro-led芯片：将所述的外延片送入背磨机，通过研磨的方式将外延片的蓝宝石衬底去除掉以达到减薄的目的；然后在通过激光切割的方式，将减薄的外延片分割成若干独立的深紫外micro-led芯片；
10、s7：将所述深紫外micro-led芯片进行封装及集成，得到深紫外micro-led倒装芯片阵列：所述深紫外micro-led芯片以倒装方式键合到驱动电路，用封装胶封装后得到深紫外micro-led芯片阵列；为了保证出光面的出光效率，还需要在封装过程中添加al金属导光板。所述深紫外micro-led倒装芯片阵列由n个独立的深紫外micro-led芯片以m×p的排列模式倒装集成得到；其中n＝m×p，n、m、p均为自然数(如由12个独立的深紫外micro-led芯片以3×4的排列模式倒装集成，得到一种深紫外micro-led倒装芯片阵列)。
11、本专利技术的技术原理及研究过程如下：
12、本专利技术提供的sio2垂直空穴垂直引导层对深紫外micro-led芯片的光提取效率的提升主要基于sio2的电绝缘特性，较小的折射率，极低的深紫外光吸收率以及原料成本低廉这几个方面。引入sio2垂直空穴垂直引导层的过程中，破坏深紫外micro-led芯片的结构会遭到一定程度的破坏，进而产生新的漏电通道，造成芯片漏电。sio2的电绝缘特性则最大程度上隔绝漏电通道，从而降低芯片漏电；此外，sio2的折射率为1.49，而algan的折射率为2.5。在深紫外micro-led芯片内sio2为光疏介质，为光密介质。由于深紫外多量子阱发出的光为发射出的以tm极化模式占主导的横向传播的深紫外光，这种光进入到sio2垂直空穴垂直引导层内会发生折射，光路会发生改变。由于二者折射率差异较大，大部分折射进入到sio2垂直空穴垂直引导层的深紫外光会在s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，沟槽底部为n-AlGaN电子发射层。
5.根据权利要求4所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，N型金属电极沉积在隔离沟道表面。
8.根据权利要求7所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，所述N型金属电极的组分为Ti/Al/Ti/Au；所述P型金属电极的组分为Ni/Au；所述电极反射镜的组分为Al/Rh，所述焊盘的组分为Au/S
9.根据权利要求8所述的深紫外Micro-LED芯片阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中，所述深紫外Micro-LED倒装芯片阵列由N个独立的深紫外Micro-LED芯片以M×P的排列模式倒装集成得到；其中N＝M×P，N、M、P均为自然数。
...【技术特征摘要】
1.一种深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，沟槽底部为n-algan电子发射层。
5.根据权利要求4所述的深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的深紫外micro-led芯片阵列的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求...
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