[发明专利]垂直结构LED芯片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种垂直结构LED芯片及其制备方法，其中，LED芯片中包括：支撑衬底；设于支撑衬底表面的键合金属层；设于键合金属层表面的反射金属层；设于反射金属层表面的用于制备电流阻挡层的阻挡层区域及用于制备p电极的电极区域；设于阻挡层区域和电极区域表面的外延结构；设于外延结构表面的n电极，n电极与阻挡层区域于垂直方向上相对设置，且n电极的边界不超过阻挡区域的边界；及设于外延结构表面除n电极区域及侧壁的钝化层，其制作工艺简单，出光效率高。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种垂直结构LED芯片及其制备方法。

背景技术

LED由于具有发光效率高、寿命长、环保等优点，已经广泛应用在固态照明、显示、移动照明等领域。垂直结构LED芯片由于具备电流扩散好、散热快、能用大电流驱动等天然优势，是重要的LED芯片结构之一。为了提高垂直结构LED芯片的光效，业界采用了高反射率p欧姆接触电极、芯片表面粗化、p面电流阻挡层(或电流阻挡区域)等技术。

在制备垂直结构LED芯片时，通常需要在p面与n电极(包括焊盘)垂直对应的位置制备如图1所示的电流阻挡层3或如图2所示的电流阻挡区域12，使电流不流经n电极底部，避免了LED芯片的出光被n电极所吸收，其中，电流阻挡层一般为介电材料，采用物理或化学沉积形成；电流阻挡区域一般采用等离子体轰击p面，使p面形成高阻区域。在图1和图2所示的垂直结构LED芯片中，从下到至上还包括：支撑基板9、键合金属8、P电极5、外延结构2及n电极11。

但是，电流阻挡层需要通过一次额外的光刻工艺才能实现，电流阻挡区域更需要两次额外的光刻才能实现(包括一次对版标记光刻)，一定程度上提高了垂直结构LED芯片的制造成本。

发明内容

为了克服以上不足，本发明提供了一种垂直结构LED芯片及其制备方法，有效解决现有垂直结构LED芯片在制备电流阻挡层或电流阻挡区域过程中需要额外的光刻工艺导致制造成本提高的技术问题。

本发明提供的技术方案包括：

一种垂直结构LED芯片，包括：

支撑衬底；

设于所述支撑衬底表面的键合金属层；

设于所述键合金属层表面的反射金属层；

设于所述反射金属层表面的用于制备电流阻挡层的阻挡层区域及用于制备p电极的电极区域；

设于所述阻挡层区域和电极区域表面的外延结构；

设于所述外延结构表面的n电极，所述n电极与所述阻挡层区域于垂直方向上相对设置，且所述n电极的边界不超过阻挡区域的边界；及

设于所述外延结构表面除n电极区域及侧壁的钝化层。

进一步优选地，在所述电极区域包括：

设于所述反射金属层表面的保护金属层；及

设于所述保护金属层表面的p电极，所述保护金属层的边界超过所述p电极的边界，或所述保护金属层的边界与所述p电极的边界齐平。

进一步优选地，所述电流阻挡层由单层或多层结构的透明介电材料制备而成，于所述阻挡层区域，与所述反射金属层形成全方位反射镜。

进一步优选地，所述p电极由高反射率金属制备而成。

本发明还提供了一种垂直结构LED芯片制备方法，包括：

在生长衬底上生长外延结构；

在所述外延结构表面沉积电流阻挡层，并在所述电流阻挡层中阻挡层区域表面制备牺牲层；

腐蚀未被牺牲层覆盖的电流阻挡层，直到露出所述外延结构；