導(dǎo)電襯底107與所述P電極106。
[0048]作為示例，所述導(dǎo)電襯底107包括Si襯底、W/Cu襯底及Mo/Cu襯底中的一種。在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電襯底107為W/Cu襯底，由于W/Cu襯底具有較高的導(dǎo)電及導(dǎo)熱率，可以大大提高LED芯片的散熱效率。
[0049]如圖7所示，然后進(jìn)行步驟4)，剝離所述藍(lán)寶石襯底101 ;
[0050]在本實(shí)施例中，采用激光剝離工藝剝離所述藍(lán)寶石襯底101，
[0051]如圖8所示，接著進(jìn)行步驟5)，去除所述UID-GaN層102，并采用ICP刻蝕法去除切割道區(qū)域的GaN，同時(shí)形成GaN側(cè)壁108 ;
[0052]在本實(shí)施例中，采用ICP刻蝕法去除所述UID-GaN層102，并采用ICP刻蝕法去除切割道區(qū)域的GaN，所述ICP刻蝕法采用的刻蝕氣體包括(:12及BCl 3的一種或其混合氣體。
[0053]另外，本實(shí)施例所形成的GaN側(cè)壁108與導(dǎo)電襯底107之間的夾角為45_75度。
[0054]如圖9所示，然后進(jìn)行步驟6)，對(duì)所述N-GaN層103表面及GaN側(cè)壁108進(jìn)行表面粗化，形成粗化微結(jié)構(gòu)109。
[0055]作為示例，采用濕法腐蝕工藝對(duì)所述N-GaN層103表面及GaN側(cè)壁108進(jìn)行表面粗化，使N-GaN層103表面及GaN側(cè)壁108均形成金字塔形粗化微結(jié)構(gòu)109，所述濕法腐蝕工藝采用的腐蝕溶液包括KOH及H3PO4*的一種或其混合溶液。在本實(shí)施例中，所述濕法腐蝕工藝采用的腐蝕溶液為Η3Ρ04。本實(shí)施例采用濕法腐蝕進(jìn)行粗化的工藝，一方面可以對(duì)GaN側(cè)壁108進(jìn)行一次較為徹底的清洗，避免GaN側(cè)壁108沾污造成的漏電，另一方面能夠最大限度地提高垂直結(jié)構(gòu)LED芯片內(nèi)部光的提取效率。
[0056]如圖10所示，最后進(jìn)行步驟7)，于所述GaN層表面制備N電極110。
[0057]作為示例，采用蒸鍍法于所述GaN層表面制備N電極110，所述N電極110可以采用Ni/Au層，Al/Ti/Pt/Au層，或Cr/Pt/Au層。在本實(shí)施例中，所述N電極110為Ni/Au層。
[0058]如圖10所示，本實(shí)施例還提供一種具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)，包括:導(dǎo)電襯底107，依次層疊于所述導(dǎo)電襯底107之上的P電極106、P-GaN層105、多量子阱層104、及N-GaN層103，以及位于所述N-GaN層103表面的N電極110，所述P-GaN層105側(cè)壁、多量子阱層104側(cè)壁及N-GaN層103側(cè)壁組成GaN側(cè)壁108，所述GaN側(cè)壁108表面及N-GaN層103表面形成有粗化微結(jié)構(gòu)109。
[0059]作為示例，所述導(dǎo)電襯底107包括Si襯底、W/Cu襯底及Mo/Cu襯底中的一種。在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電襯底107為W/Cu襯底，由于W/Cu襯底具有較高的導(dǎo)電及導(dǎo)熱率，可以大大提高LED芯片的散熱效率。
[0060]作為示例，所述P電極106包括與P-GaN形成歐姆接觸的ITO層或Ni層，位于所述ITO層或Ni層之上的Ag反射鏡，以及位于所述Ag反射鏡之上的Au/Sn鍵合層金屬層。
[0061]作為示例，所述GaN側(cè)壁108與導(dǎo)電襯底107之間的夾角為45_75度。
[0062]作為示例，所述粗化微結(jié)構(gòu)109為金字塔形粗化微結(jié)構(gòu)109。由于所述N-GaN層103及GaN側(cè)壁108均形成有金字塔形粗化微結(jié)構(gòu)109，可以大大提高垂直結(jié)構(gòu)LED芯片內(nèi)部光的提取效率。
[0063]如上所述，本發(fā)明提供一種具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，所述制備方法包括:1)提供藍(lán)寶石襯底101，于所述藍(lán)寶石襯底101上依次生長UID-GaN層102、N-GaN層103、多量子阱層104以及P-GaN層105 ；2)于所述P-GaN層105上形成P電極106 ;3)提供導(dǎo)電襯底107，鍵合所述導(dǎo)電襯底107與所述P電極106 ;4)剝離所述藍(lán)寶石襯底101 ;5)去除所述UID-GaN層102，并采用ICP刻蝕法去除切割道區(qū)域的GaN，同時(shí)形成GaN側(cè)壁108 ;6)對(duì)所述N-GaN層103表面及GaN側(cè)壁108進(jìn)行表面粗化，形成粗化微結(jié)構(gòu)109;以及7)于所述GaN層表面制備N電極110。本發(fā)明通過晶片鍵合及激光剝離技術(shù)將藍(lán)寶石襯底101與GaN外延層分離，并利用光刻及ICP干法刻蝕工藝形成單個(gè)垂直芯片臺(tái)面(MESA)圖形，最后采用濕法腐蝕工藝將臺(tái)面的側(cè)壁及臺(tái)面表面同時(shí)進(jìn)行粗化，形成有利于出光的金字塔形微結(jié)構(gòu)，一方面可以對(duì)臺(tái)面的側(cè)壁進(jìn)行一次較為徹底的清洗，避免側(cè)壁沾污造成的漏電，另一方面能夠最大限度地提高垂直結(jié)構(gòu)LED芯片內(nèi)部光的提取效率。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。
[0064]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(duì)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(shí)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)】
1.一種具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: 1)提供藍(lán)寶石襯底，于所述藍(lán)寶石襯底上依次生長UID-GaN層、N-GaN層、多量子阱層以及P-GaN層； 2)于所述P-GaN層上形成P電極； 3)提供導(dǎo)電襯底，鍵合所述導(dǎo)電襯底與所述P電極； 4)剝離所述藍(lán)寶石襯底； 5)去除所述UID-GaN層，并采用ICP刻蝕法去除切割道區(qū)域的GaN，同時(shí)形成GaN側(cè)壁； 6)對(duì)所述N-GaN層表面及GaN側(cè)壁進(jìn)行表面粗化，形成粗化微結(jié)構(gòu)； 7)于所述GaN層表面制備N電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:步驟2)包括以下步驟: 2-1)于所述P-GaN層表面制備歐姆接觸的ITO層或Ni層； 2-2)于所述ITO層或Ni層表面制作Ag反射鏡； 2-3)于所述Ag反射鏡表面制作Au/Sn金屬鍵合層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:步驟3)所述的導(dǎo)電襯底包括Si襯底、ff/Cu襯底及Mo/Cu襯底中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:步驟4)采用激光剝離工藝剝離所述藍(lán)寶石襯底。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:步驟5)所形成的GaN側(cè)壁與導(dǎo)電襯底之間的夾角為45-75度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:步驟5)中，采用ICP刻蝕法去除所述UID-GaN層，并采用ICP刻蝕法去除切割道區(qū)域的GaN，所述ICP刻蝕法采用的刻蝕氣體包括(:12及BCl 3的一種或其混合氣體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:步驟6)采用濕法腐蝕工藝對(duì)所述N-GaN層表面及GaN側(cè)壁進(jìn)行表面粗化，使N-GaN層表面及GaN側(cè)壁均形成金字塔形粗化微結(jié)構(gòu)，所述濕法腐蝕工藝采用的腐蝕溶液包括KOH及H3PO4中的一種或其混合溶液。8.一種具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:導(dǎo)電襯底，依次層疊于所述導(dǎo)電襯底之上的P電極、P-GaN層、多量子阱層、及N-GaN層，以及位于所述N-GaN層表面的N電極，所述P-GaN層側(cè)壁、多量子阱層側(cè)壁及N-GaN層側(cè)壁組成GaN側(cè)壁，所述GaN側(cè)壁表面及N-GaN層表面形成有粗化微結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)電襯底包括Si襯底、ff/Cu襯底及Mo/Cu襯底中的一種。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述P電極包括與P-GaN形成歐姆接觸的ITO層或Ni層，位于所述ITO層或Ni層之上的Ag反射鏡，以及位于所述Ag反射鏡之上的Au/Sn鍵合層金屬層。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述GaN側(cè)壁與導(dǎo)電襯底之間的夾角為45-75度。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述粗化微結(jié)構(gòu)為金字塔形粗化微結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有粗化側(cè)壁的LED垂直芯片結(jié)構(gòu)及其制備方法，所述制備方法包括：1）于藍(lán)寶石襯底上生長UID-GaN層、N-GaN層、多量子阱層以及P-GaN層；2）于P-GaN層上形成P電極；3）提供導(dǎo)電襯底，鍵合所述導(dǎo)電襯底與P電極；4）剝離所述藍(lán)寶石襯底；5）去除所述UID-GaN層，并采用ICP刻蝕法去除切割道區(qū)域的GaN，同時(shí)形成GaN側(cè)壁；6）對(duì)所述N-GaN層表面及GaN側(cè)壁進(jìn)行表面粗化，形成粗化微結(jié)構(gòu)；7）制備N電極。本發(fā)明采用濕法腐蝕工藝將臺(tái)面的側(cè)壁及臺(tái)面表面同時(shí)進(jìn)行粗化，形成有利于出光的金字塔形微結(jié)構(gòu)，一方面可以對(duì)臺(tái)面的側(cè)壁進(jìn)行一次較為徹底的清洗，避免側(cè)壁沾污造成的漏電，另一方面能夠最大限度地提高垂直結(jié)構(gòu)LED芯片內(nèi)部光的提取效率。
【IPC分類】H01L33/32, H01L33/22
【公開號(hào)】CN105047777
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510532173
【發(fā)明人】童玲, 張宇, 呂孟巖, 李起鳴
【申請(qǐng)人】映瑞光電科技(上海)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日