[发明专利]一种微型发光元件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种微型发光元件及其制作方法，其DBR结构层包括依次层叠的DBR黏附层、DBR反射层和DBR牺牲层，通过DBR黏附层改善后续DBR反射层的结构披覆性；并利用所述DBR牺牲层、DBR反射层及DBR黏附层的蚀刻速率依次降低的设置，通过刻蚀工艺形成具有斜侧壁的通孔，消除位于电极扩展条上方的DBR反射层与位于ITO上方的DBR反射层的高度差，形成平滑的台面，进而使得电极基本处于同一高度以提升其推拉力可靠性，避免掉电极的风险；且通过通孔的斜侧壁设置，有利于后续第一电极的披覆，并增大第一电极与DBR结构层的接触面积，使得DBR结构层与电极之间能够形成良好的黏附；进而保证发光元件的可靠性。

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种微型发光元件及其制备方法。

背景技术

随着半导体发光技术的不断发展，LED的应用日新月异，特别是LED在显示技术的发展。同时，由于LED显示屏的高分辨率的需要，LED芯片的间距及芯片的尺寸也越来越小，如Mini-LED等，然而小尺寸的LED芯片面临着发光效率低的技术难点。

目前，大多采用ITO+电极扩展条+DBR倒装结构，如图1、图2所示，使有源层发出的光需通过布拉格反射镜(DBR)良好的镜面反射来提高出光率；其中，DBR作为光反射层采用高温蒸镀，DBR反射层为TI₃O₅/SiO2叠层光学设计结构。然而，由于常规工艺制备获得的DBR反射层在倒装非平面上的膜厚度均一性不高，尤其是台阶披覆性差，致使DBR反射层对光的反射有限，并影响后续电极的披覆，导致电极的金属断裂，影响LED芯片的可靠性等。其次，由于电极扩展条的存在，使位于电极扩展条上方的DBR反射层与位于ITO上方的DBR反射层存在明显的高度差，如此导致后续蒸镀电极时存在明显高度差，使倒装芯片电极扩展条上方的电极成为施力点，存在掉电极风险；最后，如图2中的A标记处所示，对DBR反射层进行ICP干法蚀刻形成用于承载电极的通孔时，由于ICP各项异性蚀刻，使得DBR刻蚀角度陡直不利于后续电极的披覆，容易导致电极的金属断裂，严重影响芯片可靠性。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种微型发光元件及其制备方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型发光元件及其制备方法，以保证微型发光元件发光效率的同时，解决因DBR反射层的台阶披覆性差所导致的光反射受限及影响后续电极披覆的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种微型发光元件，包括衬底及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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。