[发明专利]一种垂直结构发光二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于，所述制作方法至少包括以下步骤：

1）提供一半导体衬底，于所述半导体衬底上依次形成N-GaN层、量子阱层、P-GaN层及第一透明导电层；

2）刻蚀所述第一透明导电层、P-GaN层及量子阱层，形成从所述第一透明导电层贯穿至所述N-GaN层的间隔排列的多个孔道；

3）于各该孔道的内壁形成绝缘侧壁，并于所述第一透明导电层表面形成绝缘层；

4）于各该孔道内填充电极材料并同时于所述绝缘层表面形成电极材料层，并使该电极材料与所述N-GaN层形成欧姆接触，形成N电极；

5）提供一表面具有电极层的支撑衬底，键合所述电极材料层及所述电极层；

6）剥离所述半导体衬底；

7）刻蚀所述N-GaN层、量子阱层及P-GaN层以露出部分的第一透明导电层，并于该第一透明导电层上制备P电极，以完成所述垂直结构发光二极管的制造。

2.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述步骤2）中，采用感应耦合等离子体刻蚀法ICP对所述第一透明导电层、P-GaN层及量子阱层进行刻蚀以形成所述的多个孔道。

3.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述间隔排列的多个孔道呈直线、曲线、矩形、正方形排列、或具有位错的平行线状排列。

4.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述孔道的截面为圆形、椭圆形、圆角的矩形、或圆角的正方形。

5.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述绝缘侧壁及绝缘层为SiO₂层、Si₃N₄层、或SiO₂与Si₃N₄复合层，所述绝缘侧壁及绝缘层的厚度均为50~500nm。

6.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述第一透明导电的材料为ITO、ATO、FTO、或AZO。

7.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述电极材料为Au、Pt、Ti、Al、Cu、Ag或上述任意组合的合金材料。

8.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管的制造方法，其特征在于：所述电极层为金属反射层，其材料为Au、Pt、Ti、Al、Cu、Ag或上述任意组合的合金材料。

9.一种垂直结构发光二极管，其特征在于，至少包括：

支撑衬底；

电极层，结合于所述支撑衬底表面；

依次层叠于所述电极层上的电极材料层、绝缘层、第一透明导电层、P-GaN层、量

子阱层及N-GaN层，其中，所述第一透明导电层上具有P电极制备区域；

多个具有绝缘侧壁的孔道，各该孔道贯穿所述量子阱层、P-GaN层、第一透明导电层及绝缘层，且各该孔道内填充有电极材料，所述电极材料，一端与所述N-GaN层电性连接，另一端与所述电极材料层电性连接；

P电极，形成于所述P电极制备区域表面。

10.根据权利要求9所述的垂直结构发光二极管，其特征在于：所述多个具有绝缘侧壁的孔道呈直线、曲线、矩形、正方形排列、或具有位错的平行线状排列。

11.根据权利要求9所述的垂直结构发光二极管，其特征在于：所述孔道的截面为圆形、椭圆形、圆角的矩形、或圆角的正方形。

12.根据权利要求9所述的垂直结构发光二极管，其特征在于：所述绝缘侧壁及绝缘层为SiO₂层、Si₃N₄层、或SiO₂与Si₃N₄复合层，所述绝缘侧壁及绝缘层的厚度均为50~500nm。

13.根据权利要求9所述的垂直结构发光二极管，其特征在于：所述第一透明导电层的材料为ITO、ATO、FTO、或AZO。

14.根据权利要求9所述的垂直结构发光二极管，其特征在于：所述电极材料为Au、Pt、Ti、Al、Cu、Ag或上述任意组合的合金材料。

15.根据权利要求9所述的垂直结构发光二极管，其特征在于：所述电极层为金属反射层，其材料为Au、Pt、Ti、Al、Cu、Ag或上述任意组合的合金材料。