[发明专利]柔性透明导电层互联的阵列式LED器件制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种柔性透明导电层互联的阵列式LED器件制作方法。

背景技术

GaN基发光二级管(Light-Emitting Diode，LED)组件在室内照明、交通信号灯、电视、手机、液晶显示背光源、路灯等方面有着非常广泛的应用，这主要是由于其具有省电、环保(不含汞)无污染、寿命长、亮度高、反应快、体积小、高发光效率等优点，如何进一步提高发光二级管的发光效率成为关键。

HV LED是一种阵列式单片集成LED芯片。目前，在制作器件的过程中，通过深刻蚀等工艺在外延层上形成独立的微晶粒，再通过金属电极将各个微晶粒互联起来，串联后提高整颗芯片的工作电压。相对于DC LED来说，HV LED不需要额外的变压器，只需简易的驱动电路，在降低驱动成本的同时，避免了电路转换过程中能量的损失。

基于提高LED光效的目的，用于互联的金属材料一般采用吸光较为严重的材料，影响器件表面出光，造成一部分光损失。目前，由于在可见光波段透过率高，ITO、ZnO、石墨烯和碳纳米管等材料作为透明电极层已经具有越来越广泛的应用，其中，石墨烯和碳纳米管等材料具有较好的机械性能而称为柔性材料，且相对于ITO、ZnO等TCO材料来说在光透过率方面更有优势，是一类具有优异性能且更有应用前景的电极材料。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种柔性透明导电层互联的阵列式LED器件制作方法，该方法采用新型柔性透明电极材料石墨烯，该材料透过率高，导电能力强，在金属互联电极和传统透明电极的基础上，进一步减少吸光。同时，具有非常良好的柔韧性，该特点使得由这些新型材料作为透明导电层的HV LED能承受更大的机械强度，相对于传统结构HV LED应用范围更广、更为人性化，具有非常广阔的发展前景。

本发明提供一种一种柔性透明导电层互联的阵列式LED器件制作方法，包括：

步骤1：选择一外延结构，该外延结构包括在图形衬底上依次生长的非故意掺杂氮化镓层、N型GaN层、量子阱层和P型GaN层；

步骤2：在P型GaN层上形成一透明电极层；

步骤3：采用光刻的方法在透明电极层上形成图形掩膜，在透明电极层上选择性向下刻蚀，刻蚀深度到达N型GaN层内，在N型GaN层上形成凹槽；

步骤4：在透明电极层的表面及凹槽内制作绝缘介质层，在绝缘介质层上制作图形掩膜，在凹槽底部向下选择性刻蚀，刻蚀深度至图形衬底的表面，形成隔离的深槽，被深槽隔离后的独立单元为微晶粒；

步骤5：在深槽两侧的侧壁上制作绝缘介质层，形成基片；

步骤6：在基片的表面制作一层柔性透明导电层；

步骤7：采用光刻的方法，去掉绝缘介质层以外的柔性透明导电层，使其将各独立单元的微晶粒的N型GaN层和其相邻微晶粒的透明电极层连接起来；

步骤8：在透明电极层上制备P电极；

步骤9：在凹槽内的N型GaN层上制备N电极，完成制备。

附图说明

为使审查员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以下结合附图及较佳具体实施例的详细说明如后，其中：

图1为本发明的制备流程图；

图2为外延结构10并形成透明导电层2的示意图；

图3为刻蚀后形成凹槽后的示意图；

图4为形成隔离的深槽并形成绝缘介质层4后的示意图；

图5为采用柔性透明电极作为互联的阵列式高压LED器件示意图；

图6为在最外侧台阶沉积金属电极后的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，配合参阅图2-图6所示所示，本发明提供一种柔性透明导电层互联的阵列式LED器件制作方法：

步骤1：选择一外延结构1，该外延结构1包括在图形衬底10上依次生长的非故意掺杂氮化镓层11、N型GaN层12、量子阱层13和P型GaN层14(参阅图2)，其中所述的图形衬底10为蓝宝石、碳化硅、氮化镓或硅的图形化材料；

步骤2：在P型GaN层14上形成一透明电极层2(参阅图3)，其中所述的透明导电层2为ITO或ZnO等透明导电材料，制备方法为蒸镀、溅射或化学气相沉积；