[发明专利]一种LED外延芯片及一种LED外延芯片的制备方法

权利要求书

1.一种LED外延芯片，其特征在于，所述LED外延芯片包括：

第一衬底；

位于所述第一衬底第一表面的过渡层；

位于所述过渡层背离所述第一衬底一侧表面的功能层；其中，所述功能层包括多个圆台状和/或棱台状的发光单元，多个所述发光单元之间形成有空气间隙；

与所述功能层背向所述第一衬底一侧表面固定连接的第二衬底；

与所述发光单元一端电连接的第一电极，与所述发光单元另一端电连接的第二电极。

2.如权利要求1所述的LED外延芯片，其特征在于，所述第一衬底为蓝宝石衬底，所述第二衬底为p型硅衬底；

所述发光单元包括：

圆台状和/或棱台状的量子阱有源区；

位于所述量子阱有源区朝向所述第一衬底一侧表面，且与所述过渡层固定连接的第一n型外延层；

位于所述量子阱有源区朝向所述第二衬底一侧表面，且与所述第二衬底固定连接的p型外延层。

3.根据权利要求2所述的LED外延芯片，其特征在于，所述功能层还包括：

位于所述发光单元与所述过渡层之间的第二n型外延层；其中，所述第二n型外延层与所述过渡层朝向所述第二衬底一侧表面相接触且固定连接，所述第一n型外延层与所述第二n型外延层朝向所述第二衬底一侧表面相接触且固定连接；所述第二n型外延层中电子浓度大于所述第一n型外延层中电子浓度。

4.根据权利要求3所述的LED外延芯片，其特征在于，所述p型外延层包括：

位于所述量子阱有源区朝向所述第二衬底一侧表面的p型AlGaN层；

位于所述p型AlGaN层朝向所述第二衬底一侧表面，且与所述第二衬底固定连接的p型GaN层。

5.根据权利要求2至4任一项权利要求所述的LED外延芯片，其特征在于，所述过渡层包括：

位于所述第一衬底朝向所述第二衬底一侧表面的缓冲层；

位于所述缓冲层朝向所述第二衬底一侧表面，且与所述功能层朝向所述第一衬底一侧表面固定连接的超晶格层；

所述缓冲层包括：

位于所述第一衬底朝向所述第二衬底一侧表面的第一Al₂O₃层；

位于所述第一Al₂O₃层朝向所述第二衬底一侧表面的AlON层；

位于所述AlON层朝向所述第二衬底一侧表面的AlN层；

位于所述AlN层朝向所述第二衬底一侧表面的第二Al₂O₃层；其中，所述第二Al₂O₃层与所述超晶格层相接触且固定连接；其中，所述第一Al₂O₃层和所述第二Al₂O₃层的厚度均不大于10nm。

6.根据权利要求1所述的LED外延芯片，其特征在于，所述第一电极位于所述第一衬底与所述第一表面相对的第二表面，所述第一衬底与所述过渡层设置有相互连通的通孔，所述通孔中设置有导电栓；其中，所述导电栓的一端与第一电极相接触，所述导电栓的另一端与所述功能层朝向所述第一衬底一侧的表面相接触；

所述第二电极位于所述第二衬底背向所述第一衬底一侧表面。

7.一种LED外延芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在第一衬底一表面外延生长过渡层；

在所述过渡层表外延生长功能层；其中，所述功能层包括多个柱状的发光单元，多个所述发光单元之间形成有空气间隙；

将所述发光单元刻蚀成圆台状和/或棱台状的发光单元；

将第二衬底一表面与所述功能层表面相互键合；

将所述发光单元一端与第一电极电连接，并将所述发光单元另一端与第二电极电连接，以制成所述LED外延芯片。