[发明专利]发光二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种用于垂直芯片的LED外延结构，包括：

衬底，具有相对的上、下表面，所述上表面的部分区域被氮化；

n型氮化物层，形成于所述衬底的上表面，具有氮极性的晶体和镓极性的晶体，其中所述氮极性的晶体生长于所述衬底被氮化的区域上方，且所述氮极性和镓极性区域的表面呈现高度差；

n型恢复层，形成于n型氮化物层上，其上表面为相连的镓极性表面；

有源层，形成于所述n型恢复层上；

p型层，形成于所述有源层上。

2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于：所述n型氮化物层的氮极性的晶体和镓极性的晶体交替排列。

3.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于：所述n型恢复层的厚度为0.3~1μm，掺杂浓度为2e17cm^-3~5e18cm^-3。

4.一种垂直LED芯片，自下而上依次包括：导电基板、p型氮化物层、有源层、n型恢复层、n型氮化物层和n电极，其特征在于：所述n型氮化物层具有氮极性的晶体和镓极性的晶体，且所述氮极性和镓极性区域的表面呈现高度差，所述n型恢复层邻近所述n型氮化物层的一侧表面具有与所述n型氮化物层一致的混合极性，远离所述n型氮化物层接触的一侧表面为相连的镓极性表面。

5.根据权利要求4所述的一种垂直LED芯片，其特征在于：所述n型氮化物层中，氮极性的晶体和镓极性的晶体交替排列。

6.根据权利要求4所述的一种垂直LED芯片，其特征在于：所述n型氮化物层的上表面至少有一半为镓极性表面。

7.根据权利要求4所述的一种垂直LED芯片，其特征在于：所述n型恢复层的厚度为0.3~1μm，掺杂浓度为2e17cm^-3~5e18cm^-3。

8.一种垂直LED芯片的制作方法，包括步骤：

1）提供一具有相对的上、下表面的衬底，氮化所述上表面的部分区域；

2）在所述衬底的上表面上生长n型氮化物层，其具有氮极性的晶体和镓极性的晶体，其中所述氮极性的晶体生长于所述衬底的被氮化区域上方，且所述氮极性和镓极性区域的表面呈现高度差；

3）在所述n型氮化物层上生长n型恢复层，其上表面为相连的镓极性表面；

4）在所述n型恢复层依次生长有源层和p型氮化物层，构成LED外延结构；

5）提供一导电基板，将其与前述LED外延结构之p型氮化物层一侧表面连结；

6）移除所述LED外延结构的衬底，露出n型氮化物层的表面，在其上制作n电极。

9.根据权利要求8所述的垂直LED芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤3）中，通过控制生长的温度、压力和生长速率，提高镓极性区域侧向外延能力，在完成时形成镓极性表面相连。

10.根据权利要求9所述的垂直LED芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤3）中，生长温度为1100~1150℃、压力为100~150torr，生长速率为1μm/h以下。

11.根据权利要求8所述的垂直LED芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤6）中，移除衬底露出外延结构的表面，采用湿法蚀刻该露出的表面，在n型氮化物层的表面形成具有高度差的表面。