[发明专利]一种微型发光元件及其制备方法

权利要求书

1.一种微型发光元件，包括衬底及设置于所述衬底表面且通过沟槽相互隔离的若干个LED阵列单元，其特征在于，所述LED阵列单元包括：

外延叠层，所述外延叠层包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，且所述外延叠层的局部区域蚀刻至部分所述的第一型半导体层形成凹槽及台面；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述外延叠层；

电极扩展条，其层叠于所述台面；

DBR结构层，其包括沿所述外延叠层的表面依次层叠的DBR黏附层、DBR反射层和DBR牺牲层，且所述DBR结构层具有分别裸露所述电极扩展条和所述凹槽的部分表面的通孔；

第一电极，其层叠于所述裸露所述凹槽的通孔与所述第一型半导体层电连接；

第二电极，其层叠于所述裸露所述电极扩展条的通孔与所述第二型半导体层电连接；

其中，所述DBR牺牲层、DBR反射层及DBR黏附层的膜层致密性依次上升，使得蚀刻时蚀刻速率依次降低，从而通过刻蚀工艺形成具有斜侧壁的倒梯形通孔；

所述斜侧壁与所述外延叠层的水平表面形成夹角，且夹角的取值范围为5°～50°，包括端点值；且DBR反射层与DBR牺牲层的厚度比为：1：1～1：5；且夹角越小，DBR牺牲层的厚度越大。

2.根据权利要求1所述的微型发光元件，其特征在于，在所述台面设有透明导电层，且电极扩展条层叠于所述透明导电层背离所述外延叠层的一侧表面。

3.根据权利要求1所述的微型发光元件，其特征在于，所述DBR黏附层通过原子层沉积而获得，且其包括Ti₃O₅、SiO₂及Al₂O₃中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的微型发光元件，其特征在于，所述DBR牺牲层包括旋涂玻璃层或通过低温沉积而获得的绝缘膜。

5.一种微型发光元件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S01、提供一衬底；

S02、生长外延叠层，所述外延叠层包括在所述衬底表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；

S03、通过蚀刻所述外延叠层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个凹槽及台面，所述凹槽与台面相对设置；

S04、通过深蚀刻所述外延叠层至裸露所述衬底表面，形成若干个间隔排布的外延叠层；

S05、在各独立的所述外延叠层的台面沉积透明导电层；

S06、在透明导电层表面形成电极扩展条；

S07、在所述外延叠层的表面形成DBR结构层，其包括依次层叠的DBR黏附层、DBR反射层和DBR牺牲层；

S08、通过刻蚀工艺使所述DBR结构层具有分别裸露所述电极扩展条和所述凹槽的部分表面的通孔；

S09、在所述裸露所述凹槽的通孔内形成与所述第一型半导体层电连接的第一电极；在所述裸露所述电极扩展条的通孔形成与所述第二型半导体层电连接的第二电极；

其中，所述DBR牺牲层、DBR反射层及DBR黏附层的膜层致密性依次上升，使得蚀刻时蚀刻速率依次降低，从而通过步骤S08所述的刻蚀工艺形成具有斜侧壁的倒梯形通孔；

所述斜侧壁与所述外延叠层的水平表面形成夹角，且夹角的取值范围为5°～50°，包括端点值；且DBR反射层与DBR牺牲层的厚度比为：1：1～1：5；且夹角越小，DBR牺牲层的厚度越大。

6.根据权利要求5所述的微型发光元件的制备方法，其特征在于，步骤S08所述的斜侧壁的形成包括：首先、采用光刻胶作为掩膜层，通过光刻显影工艺裸露所需开孔区域；其次，通过腐蚀溶液蚀刻开孔区域所对应的DBR牺牲层，形成侧向腐蚀界面；然后，采用多段式ICP刻蚀使因所述电极扩展条的存在所形成的DBR结构层凸起被完全蚀刻，从而形成具有平滑截面的DBR结构层。