剝離，在提高垂直結(jié)構(gòu)LED的發(fā)光性能的同時(shí)提尚其可靠性。
[0089]實(shí)施例二
[0090]本發(fā)明還提供一種具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片，請參閱圖13，該LED垂直芯片包括基板9及自下而上依次形成于所述基板9上的P電極層8、ITO透明導(dǎo)電層6、P型GaN層5、多量子阱層4、N型GaN層3及N電極11，其中:
[0091]所述ITO透明導(dǎo)電層6中具有一開口，所述開口的位置與所述N電極11在所述ITO透明導(dǎo)電層6上的垂直投影位置相對應(yīng)；
[0092]所述開口暴露出所述P型GaN層5，所述P電極層8填充進(jìn)所述開口并與所述開口暴露的P型GaN層5接觸；所述P電極層8與所述開口暴露的P型GaN層5的接觸區(qū)域作為電流阻擋結(jié)構(gòu)。
[0093]具體的，所述ITO透明導(dǎo)電層6與所述P型GaN層5及所述P電極8之間均為歐姆接觸；所述P電極層8與所述開口底部暴露的P型GaN層5之間為肖特基接觸，該高電阻接觸區(qū)域作為LED垂直芯片的電流阻擋結(jié)構(gòu)。
[0094]需要說明的是，所述開口 7的面積與所述N電極的面積可以不嚴(yán)格相等，除了所述開口 7與所述N電極面積相等的情形以外，所述開口 7的面積可以稍小于或稍大于所述N電極的面積(±20%以內(nèi))，此處不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0095]具體的，所述基板I作為鍵合襯底，包括但不限于Si片或高導(dǎo)電導(dǎo)熱率的金屬襯底，如W/Cu襯底或Mo/Cu襯底等。
[0096]所述P電極層8包括反射電極層及鍵合金屬層，其中，所述反射電極層與所述ITO透明導(dǎo)電層6連接，所述鍵合金屬層與所述9連接。所述反射電極層可以為單層或多層結(jié)構(gòu)，包括Ag、Au、Al、T1、N1、Pt等材料中一種或多種，本實(shí)施例中，所述反射電極層優(yōu)選采用Ag。所述鍵合金屬層也可以為單層或多層結(jié)構(gòu)，包括Au、Sn、Ag、Al、T1、N1、Pt等材料中一種或多種，本實(shí)施例中，所述鍵合金屬層優(yōu)選采用Au/Sn復(fù)合層。
[0097]所述N型GaN層表面可經(jīng)過粗化處理，形成不規(guī)則凹凸，從而減少或者破壞GaN材料與空氣界面處的全反射，可以提高LED的光提取效率。
[0098]本發(fā)明的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片中，利用P型GaN層與P電極層之間的高接觸電阻區(qū)域(肖特基接觸)作為電流阻擋結(jié)構(gòu)，該電流阻擋結(jié)構(gòu)的位置與所述N電極在所述ITO透明導(dǎo)電層上的垂直投影區(qū)域相對應(yīng)，可以將注入電流有效擴(kuò)展，緩解N電極下方電流的擁擠，提高電流的均勻分布，從而提高垂直結(jié)構(gòu)LED的發(fā)光性能。由于未引入其他材質(zhì)，LED垂直芯片不容易發(fā)生剝離，可靠性得到提高。
[0099]綜上所述，本發(fā)明的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法通過將ITO透明導(dǎo)電層與N電極的垂直投影相對應(yīng)的區(qū)域刻蝕掉，利用P型GaN層與P電極層之間的高接觸電阻區(qū)域(肖特基接觸)形成電流阻擋結(jié)構(gòu)，得到的LED垂直芯片中，注入電流可以有效擴(kuò)展，緩解N電極下方電流的擁擠，提高電流的均勻分布，從而提高垂直結(jié)構(gòu)LED的發(fā)光性能。相比傳統(tǒng)的電流阻擋工藝，本發(fā)明的方法工藝簡單，成本低，產(chǎn)能高，且得到的LED不容易發(fā)生剝離，從而提高了垂直芯片的可靠性。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0100]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟: 提供一襯底，在所述襯底上依次生長非故意摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層及P型GaN 層； 在所述P型GaN層表面形成ITO透明導(dǎo)電層； 將所述ITO透明導(dǎo)電層與后續(xù)將要形成的N電極的垂直投影相對應(yīng)的區(qū)域蝕刻掉，在所述ITO透明導(dǎo)電層中得到一暴露出所述P型GaN層的開口 ； 進(jìn)一步在所述ITO透明導(dǎo)電層表面形成P電極層，所述P電極層填充進(jìn)所述開口并與所述開口暴露出的P型GaN層接觸，所述P電極層與所述開口暴露出的P型GaN層的接觸區(qū)域作為電流阻擋結(jié)構(gòu)； 在所述P電極層表面鍵合一基板； 依次去除所述襯底及所述非故意摻雜GaN層，并形成自上而下貫穿所述N型GaN層、多量子阱層及P型GaN層的切割道，得到MESA臺面； 在所述N型GaN層表面形成N電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法，其特征在于:在所述N型GaN層表面形成所述N電極之前，將所述N型GaN層表面粗化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法，其特征在于:在所述ITO透明導(dǎo)電層表面依次形成反射電極層及鍵合金屬層，所述反射電極層及鍵合金屬層共同作為所述P電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法，其特征在于:所述ITO透明導(dǎo)電層與所述P型GaN層及所述P電極層之間均為歐姆接觸；所述P電極層與所述開口底部暴露的P型GaN層之間為肖特基接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法，其特征在于:利用濕法工藝蝕刻得到所述開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片的制備方法，其特征在于:采用激光剝離法去除所述襯底，采用ICP法去除所述非故意摻雜GaN層。
7.一種具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片，包括基板及自下而上依次形成于所述基板上的P電極層、ITO透明導(dǎo)電層、P型GaN層、多量子阱層、N型GaN層及N電極，其特征在于: 所述ITO透明導(dǎo)電層中具有一開口，所述開口的位置與所述N電極在所述ITO透明導(dǎo)電層上的垂直投影位置相對應(yīng)； 所述開口暴露出所述P型GaN層，所述P電極層填充進(jìn)所述開口并與所述開口暴露的P型GaN層接觸；所述P電極層與所述開口暴露的P型GaN層的接觸區(qū)域作為電流阻擋結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片，其特征在于:所述ITO透明導(dǎo)電層與所述P型GaN層及所述P電極層之間均為歐姆接觸；所述P電極層與所述開口底部暴露的P型GaN層之間為肖特基接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片，其特征在于:所述基板為Si片、ff/Cu襯底或Mo/Cu襯底。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片，其特征在于:所述P電極層包括反射電極層及鍵合金屬層，其中，所述反射電極層與所述ITO透明導(dǎo)電層連接，所述鍵合金屬層與所述基板連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片，其特征在于:所述N型GaN層表面經(jīng)過粗化處理。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有電流阻擋結(jié)構(gòu)的LED垂直芯片及其制備方法，該方法通過將ITO透明導(dǎo)電層與N電極的垂直投影相對應(yīng)的區(qū)域刻蝕掉，利用P型GaN層與P電極層之間的高接觸電阻區(qū)域（肖特基接觸）形成電流阻擋結(jié)構(gòu)，得到的LED垂直芯片中，注入電流可以有效擴(kuò)展，緩解N電極下方電流的擁擠，提高電流的均勻分布，從而提高垂直結(jié)構(gòu)LED的發(fā)光性能。相比傳統(tǒng)的電流阻擋工藝，本發(fā)明的方法工藝簡單，成本低，產(chǎn)能高，且得到的LED不容易發(fā)生剝離，從而提高了垂直芯片的可靠性。
【IPC分類】H01L33-14, H01L33-00
【公開號】CN104617191
【申請?zhí)枴緾N201510019276
【發(fā)明人】童玲, 張宇, 呂孟巖, 李起鳴
【申請人】映瑞光電科技(上海)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月14日