[发明专利]一种垂直LED芯片结构及其制备方法

权利要求书

1.一种垂直LED芯片结构，其特征在于，由下至上依次包括导电基底、蒸铟层、金属反射镜层、电流引导层、P-GaN层、量子阱层、N-GaN层、粗化层、SiO2保护层，以及位于所述SiO2保护层表面上的N电极，所述电流引导层包括在若干均匀分布的金属图形及SiO₂薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述金属图形为金属圆柱体。

3.根据权利要求1所述的一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述金属图形表面积与所述P-GaN层的表面积的比值为(1:10)—(1:4)；

进一步优选的，所述金属图形表面积与所述P-GaN层的表面积的比值为(1:8)—(1:6)。

4.根据权利要求1所述的一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述电流引导层的厚度为550-800A；所述导电基底的厚度为320um-430um；所述蒸铟层的厚度为120-250A；所述金属反射镜层的厚度为650-1000A；所述电流引导层的厚度为550-800A；所述P-GaN层的厚度为0.15-0.3um；所述量子阱层的厚度为0.12-0.25um；所述N-GaN层的厚度为3-4um；所述粗化层的厚度为200-450A；所述SiO2保护层的厚度为800A-1000A；所述导电基底为Si衬底或SiC衬底。

5.权利要求书1-4所述的垂直LED芯片结构的制备方法，其特征在于，包括：

(1)在蓝宝石衬底上依次生长U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层以及P-GaN层；

(2)在所述P-GaN层表面制备电流引导层；

(3)在所述电流引导层表面制备金属反射镜层；

(4)将导电基底键合在所述金属反射镜层上；

(5)去除所述蓝宝石衬底；

(6)去除所述U-GaN层；

(7)将步骤(6)处理后的LED芯片结构倒置，对所述N-GaN层进行粗化，形成粗化层；

(8)在所述粗化层表面制备SiO₂保护层；

(9)在所述SiO₂保护层表面制作及电流扩展区，去除N电极下方的SiO₂保护层。

6.根据权利要求5所述的垂直LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)，在所述P-GaN层表面制备电流引导层，包括：

A、在所述P-GaN层表面制备欧姆接触的金属层；

B、利用光刻技术腐蚀所述欧姆接触的金属层，使在所述P-GaN层表面上均匀形成金属图形，所述金属图形的表面积与所述P-GaN层的表面积的占比为(1:10)—(1:4)；

C、合金后，利用PECVD技术在形成有金属图形的所述P-GaN层表面生长SiO₂薄膜；

D、利用光刻技术腐蚀去除金属图形上方的所述SiO₂薄膜。

7.根据权利要求5所述的垂直LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)，在所述电流引导层表面制备金属反射镜层，包括：

E、在所述电流引导层表面制作Ag反射镜或SiO₂与TiO₂的组合物；

F、在所述Ag反射镜表面制作金属键合层，金属键合层为Au、Be、Sn、Ti、Ni、Al的键合层。

8.根据权利要求5所述的垂直LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)，将导电基底键合在所述金属反射镜层上，包括：在所述导电基底下表面蒸镀铟，形成蒸铟层，将所述蒸铟层键合在所述金属反射镜层上。