[发明专利]GaN基LED垂直结构芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基LED垂直结构芯片，其特征在于，包括：

依次堆叠的未掺杂层、N-GaN层、量子阱层和P-GaN层；

凹槽，所述凹槽贯穿所述P-GaN层和量子阱层且暴露所述N-GaN层；

透明导电层，其形成于所述P-GaN层上，所述透明导电层暴露所述N-GaN层和靠近所述凹槽的侧壁顶部的部分P-GaN层，所述透明导电层靠近所述凹槽的侧壁的边缘和所述凹槽的侧壁之间的间距处于预设范围内；

反射层，形成于所述透明导电层上；

第一绝缘层，所述第一绝缘层形成于所述反射层上且覆盖所述凹槽的侧壁和暴露的所述部分P-GaN层；

阻挡层，形成于所述反射层上；

第二绝缘层，形成于所述阻挡层和第一绝缘层上；

键合衬底以及位于所述键合衬底上的键合层，所述键合层面向所述第二绝缘层，且填充所述凹槽以与所述N-GaN层电性连接；

钝化层，覆盖所述P-GaN层、量子阱层、N-GaN层和未掺杂层的侧壁以及所述第一绝缘层上；以及

P电极，形成于所述P-GaN层、量子阱层、N-GaN层和未掺杂层的一侧，并通过所述阻挡层与所述P-GaN层电性连接。

2.如权利要求1所述的GaN基LED垂直结构芯片，其特征在于，还包括：粗糙面，其形成于所述未掺杂层背离所述N-GaN层的表面。

3.如权利要求1所述的GaN基LED垂直结构芯片，其特征在于，所述预设范围为2μm～50μm。

4.如权利要求2所述的GaN基LED垂直结构芯片，其特征在于，所述反射层的顶表面与所述第一绝缘层顶表面位于同一水平面上。

5.如权利要求2所述的GaN基LED垂直结构芯片，其特征在于，所述钝化层的材质为SiO2；所述透明导电层的材质为ITO、ZnO或AZO；所述第一绝缘层为SiO2、SiN、SiON、Al2O3、TiO2中的一种所形成的单层结构，或者，为SiO2、SiN、SiON、Al2O3、TiO2中的任意组合所形成的叠层结构；所述反射层的材质为Ag、Al或Rh；所述阻挡层的材质为Ti、TiW、Pt、Ni、Au、Cr中的一种或多种；所述第二绝缘层为SiO2、SiN、SiON、Al2O3、TiO2中的一种所形成的单层结构，或者，为SiO2、SiN、SiON、Al2O3、TiO2中的任意组合所形成的叠层结构。

6.一种GaN基LED垂直结构芯片的制备方法，其特征在于，包括：

提供一生长衬底，在所述生长衬底上依次形成有未掺杂层、N-GaN层、量子阱层和P-GaN层；

对所述P-GaN层和量子阱层进行刻蚀以得到凹槽，所述凹槽暴露出所述N-GaN层；

在所述P-GaN层上形成透明导电层，所述透明导电层暴露所述N-GaN层和靠近所述凹槽的侧壁顶部的部分P-GaN层，使得所述透明导电层靠近所述凹槽的侧壁的边缘和所述凹槽的侧壁之间的间距处于预设范围内；

在所述透明导电层上形成反射层，在所述反射层上形成第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖所述凹槽的侧壁；

在所述反射层上形成阻挡层；

在所述阻挡层和第一绝缘层的表面上形成第二绝缘层，对所述凹槽底部的所述第一绝缘层和第二绝缘层进行刻蚀，暴露出所述N-GaN层；

在所述第二绝缘层上形成键合层，所述键合层填充所述凹槽，并与暴露的N-GaN层电连接；在所述键合层上键合一键合衬底；

去除所述生长衬底；

对所述未掺杂层、N-GaN层、量子阱层和P-GaN层进行刻蚀，以得到暴露出所述第一绝缘层的N-MESA台面；

在所述键合衬底的全局表面上形成钝化层，所述钝化层覆盖所述第一绝缘层、未掺杂层、N-GaN层、量子阱层和P-GaN层；

定义P电极形成区，所述P电极形成区位于所述P-GaN层、量子阱层、N-GaN层和未掺杂层的一侧，对所述P电极形成区的钝化层和第一绝缘层进行刻蚀，暴露出所述阻挡层，在所述阻挡层上形成P电极；以及

对所述未掺杂层表面的所述钝化层进行刻蚀，暴露出所述未掺杂层。