[发明专利]低成本的垂直结构发光二极管芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本的垂直结构发光二极管芯片，包括：基板层，基板层由依次从下至上的基板反面接触层、基板应力调制层、基板反面保护层、支撑基板、基板正面阻挡保护层和基板正面稀释保护层构成，其特征在于：在基板的上面依次设有黏结层、p面保护层、p面欧姆接触金属层和外延层，p面保护层由依次从下至上的p面稀释保护层和p面阻挡保护层构成，外延层由依次从下至上的p型半导体层、发光活性层、n型半导体层和缓冲层构成，n电极位于n型半导体层之上。

2.根据权利要求1所述的垂直结构发光二极管芯片，其特征在于：所述的黏结层的厚度为0.5um～5um，所述的p面保护层的厚度为 0.1 um～15um，所述的基板正面稀释保护层的厚度为0.5 um～10 um，所述的基板正面阻挡保护层的厚度为0.2um～5um，所述的支撑基板的厚度为60um～600um，所述的基板应力调制层的厚度为1 um～20 um，所述的基板反面接触层的厚度为0.1 um～ 5 um。

3.一种低成本的垂直结构发光二极管芯片的制备方法，其特征在于： 

A、先在生长衬底上依次沉积有缓冲层、n型半导体层、发光活性层和p型半导体层，构成外延层；

B、再在外延层上依次沉积有p面欧姆接触金属层、并进行图形化处理，使其和n电极焊盘具有互补结构；

C、再沉积由p面阻挡保护层和p面稀释保护层构成的p面保护层； 

D、然后在支撑基板的正面依次沉积有基板正面阻挡保护层和基板正面稀释保护层；

E、沉积黏结层；

F、在支撑基板的反面依次沉积有基板反面保护层、基板应力调制层和基板反面接触层；

G、采用晶圆热压黏合的方式将外延层和基板通过黏结层粘合在一起；

H、去除生长衬底，最后按常用方法制备增加出光的图形织构层、钝化层、光增透层和n电极，得到成品。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的黏结层为采用Sn、Al、In、Pb、Bi、Sb、Zn低熔点、低成本金属及其与Ag、Cu、Au常用金属形成的合金材料。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的p面稀释保护层、基板正面稀释保护层、基板应力调制层为Ag、Cu、Au、Al、Ni、Cr、W、Ti单层金属，或以上金属的叠层，如Cu/Ni/Cu、Ag/Ni/Ag、Cu/Ti/Ni/Ag、Cu/Ni/Ti/Mo、Cu/Ni/Ti/Al/Ti/A，或合金，如TiW、FeNiCr、FeCoCr构成。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述p面阻挡保护层、基板正面阻挡保护层、基板反面保护层均由多种金属：Cr、Ti、Pt、Au、Ni、W、Cu或金属合金：TiW、FeNiCr、FeCoCr的叠层构成。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的支撑基板的材料为Si、Ge、GaAs、GaP、Cu(W)、Mo、C、SiO₂或以上材料的复合基板中的一种。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述晶圆热压黏合的压力为100kg～1000Kg。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述晶圆热压黏合的温度为150℃～400℃。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述生长衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、GaN衬底或AlN衬底中的任意一种。