[发明专利]垂直LED芯片结构及其制备方法

权利要求书

1.一种垂直LED芯片结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供生长衬底，于所述生长衬底上形成外延层，所述外延层自下而上包括N型GaN层、多量子阱层及P型GaN层；

于所述外延层中形成多个间隔分布的第一凹槽，所述第一凹槽贯穿所述P型GaN层和多量子阱层，且显露出所述N型GaN层；

于所述第一凹槽中形成第一N电极金属层，所述第一N电极金属层与所述P型GaN层及多量子阱层之间具有间隙；

于所述第一N电极金属层的上表面和侧面形成N电极绝缘层，所述N电极绝缘层填充所述第一N电极金属层与所述P型GaN层及多量子阱层之间的间隙；

形成P电极金属层，所述P电极金属层覆盖所述P型GaN层及所述N电极绝缘层；

将所述P电极金属层背离所述P型GaN层的表面与支撑衬底键合；

去除所述生长衬底以得到预处理结构，所述N型GaN层显露于所述预处理结构的表面；

于显露出的所述N型GaN层的表面形成表面绝缘层；

于所述表面绝缘层中形成多个间隔分布的第二凹槽，所述第二凹槽显露出所述N型GaN层，所述第二凹槽与所述第一凹槽上下对应；

形成第二N电极金属层，所述第二N电极金属层填充所述第二凹槽，且各第二凹槽内的第二N电极金属层相互电连接。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑衬底包括金属衬底、硅衬底、锗衬底、锗硅衬底、绝缘体上硅衬底中的任意一种或多种，所述生长衬底包括蓝宝石衬底。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，去除所述生长衬底的方法包括激光剥离法和/或化学剥离法；于所述外延层中形成第一凹槽的方法包括干刻法，形成所述第一N电极金属层和第二N电极金属层的方法包括蒸镀法和/或溅射法。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述N电极绝缘层的材质包括氮化硅和氧化硅中的任意一种或两种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一凹槽延伸至所述N型GaN层内。

6.一种垂直LED芯片结构，其特征在于，所述垂直LED芯片结构自下而上依次包括支撑衬底、P电极金属层、P型GaN层、多量子阱层、N型GaN层及表面绝缘层，所述垂直LED芯片结构内形成有多个第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽上下对应；所述第一凹槽贯穿所述P型GaN层和多量子阱层，所述第二凹槽向下贯穿所述表面绝缘层直至显露出所述N型GaN层，所述第一凹槽内填充有第一N电极金属层，所述第一N电极金属层与所述P型GaN层及多量子阱层之间、所述第一N电极金属层与所述P电极金属层之间填充有N电极绝缘层；所述第二凹槽内填充有第二N电极金属层，且各第二凹槽内的第二N电极金属层相互电连接。

7.根据权利要求6所述的垂直LED芯片结构，其特征在于，位于所述第一N电极金属层底部的所述N电极绝缘层延伸至所述P型GaN层的下表面。

8.根据权利要求6所述的垂直LED芯片结构，其特征在于，所述第二N电极金属层延伸至表面绝缘层的上方。

9.根据权利要求6所述的垂直LED芯片结构，其特征在于，所述N电极绝缘层的材质包括氮化硅和氧化硅中的任意一种或两种。

10.根据权利要求6-9任一项所述的垂直LED芯片结构，其特征在于，所述第一凹槽延伸至所述N型GaN层内。