[发明专利]具有高亮度的LED芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

1)提供生长衬底，在所述生长衬底上依次生长n型GaN层、发光层多量子阱及p型GaN层；

2)形成贯穿所述p型GaN层及所述发光层多量子阱的深槽，所述深槽的底部位于所述n型GaN层内；

3)在所述p型GaN层表面形成电流阻挡层；

4)在所述p型GaN层及所述电流阻挡层表面形成石墨烯，所述石墨烯包覆所述电流阻挡层，并覆盖所述电流阻挡层外围的部分所述p型GaN层；

5)在所述电流阻挡层上方的所述石墨烯表面形成P电极，并在所述n型GaN层表面形成N电极。

2.根据权利要求1所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：所述生长衬底为蓝宝石衬底、GaN衬底、硅衬底或碳化硅衬底。

3.根据权利要求1所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用BCl₃、Cl₂及Ar等离子体选择性刻蚀所述p型GaN层、所述发光层多量子阱及所述n型GaN层以形成所述深槽。

4.根据权利要求1所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用等离子体增强化学气相沉积法在所述p型GaN层表面沉积SiO₂层作为所述电流阻挡层，或采用原子层沉积法在所述p型GaN层表面沉积Al₂O₃层作为所述电流阻挡层。

5.根据权利要求1所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，采用化学气相沉积法在所述p型GaN层及所述电流阻挡层表面形成所述石墨烯。

6.根据权利要求1或5所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：在所述p型GaN层及所述电流阻挡层表面形成所述石墨烯之后，还包括对所述石墨烯进行高温退火处理的步骤。

7.根据权利要求6所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：对所述石墨烯进行高温退火处理的温度为500℃～900℃。

8.根据权利要求1所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：采用化学气相沉积法在所述电流阻挡层上方的所述石墨烯表面形成P电极，并在所述n型GaN层表面形成N电极，所述P电极及所述N电极的材料为Cr、Pt、Au、Al、Ti、Ni中的一种或几种的组合。

9.根据权利要求1所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：步骤5)之后，还包括在步骤5)得到的结构表面形成芯片保护层，并刻蚀所述芯片保护层暴露出所述P电极及所述N电极的步骤。

10.根据权利要求9所述的具有高亮度的LED芯片的制备方法，其特征在于：采用等离子体增强化学气相沉积法在所述步骤5)得到的结构表面沉积SiO₂层作为所述芯片保护层，或采用原子层沉积法在所述步骤5)得到的结构表面沉积Al₂O₃层作为所述芯片保护层。

11.一种具有高亮度的LED芯片，其特征在于，所述具有高亮度的LED芯片包括：生长衬底、n型GaN层、发光层多量子阱、p型GaN层、电流阻挡层、石墨烯、P电极及N电极；其中，

所述n型GaN层、所述发光层多量子阱、所述p型GaN层、所述电流阻挡层及所述石墨烯由下至上依次叠置于所述生长衬底的上表面，且所述石墨烯包覆所述电流阻挡层，并覆盖所述电流阻挡层外围的部分所述p型GaN层；所述n型GaN层、所述发光层多量子阱及所述p型GaN层内形成有深槽，所述深槽贯穿所述p型GaN层及所述发光层多量子阱，且所述深槽的底部位于所述n型GaN层内；

所述P电极位于所述电流阻挡层上方的所述石墨烯表面；

所述N电极位于所述深槽底部的所述n型GaN层表面。

12.根据权利要求11所述的具有高亮度的LED芯片，其特征在于：所述电流阻挡层为SiO₂层或Al₂O₃层。