[发明专利]一种反极性LED结构及其制作方法

说明书

本申请公开了一种反极性LED结构及其制作方法，通过在反极性外延片P‑GaP窗口层上做光刻，通过干法或湿法刻蚀工艺对高掺杂的P‑GaP窗口层部分进行刻蚀，形成图形化的P‑GaP窗口层，然后再整面镀膜形成氧化结构，在不影响电压的情况下，提高外量子效率，使电流扩展更好，降低电压。

技术领域

本发明涉及半导体芯片制作技术领域，尤其是涉及一种反极性LED结构及其制作方法。

背景技术

LED作为21世纪的照明新光源，同样亮度下，半导体灯耗电仅为普通白炽灯的1/10，而寿命却可以延长100倍。LED器件是冷光源，光效高，工作电压低，耗电量小，体积小，可平面封装，易于开发轻薄型产品，结构坚固且寿命很长，并且光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度，还是从减少环境污染的角度，LED作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。

目前行业内的LED芯片，P面GaP都是整面结构，没有图形化，并且P面GaP高掺层吸光，导致亮度低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种反极性LED结构及其制作方法，通过在反极性外延片上制作图形化P-GaP窗口层，在不影响电压的情况下，提高外量子效率，使电流扩展更好，降低电压。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种反极性LED结构的制作方法，所述制作方法包括：

提供一GaAs衬底；

在所述GaAs衬底的一侧表面依次生长GaAs缓冲层、腐蚀截止层、GaAs欧姆接触层、N型粗化层、N型限制层、MQW量子阱有源层、P型限制层、以及P-GaP窗口层，形成所述反极性LED结构的外延片；其中，所述P-GaP窗口层背离所述P型限制层的一侧为高掺杂的P-GaP窗口层；

采用光刻技术对所述高掺杂的P-GaP窗口层部分进行刻蚀，形成图形化的P-GaP窗口层；

在所述图形化的P-GaP窗口层背离所述GaAs衬底的一侧表面形成氧化结构，所述氧化结构包括第一氧化层、第二氧化层以及第三氧化层，所述第二氧化层位于所述第一氧化层与所述第三氧化层之间；

采用光刻技术对所述氧化结构进行刻蚀，形成多个贯穿所述氧化结构的介质孔，并在所述介质孔中填充介质材料，形成键合金属结构；

在所述氧化结构背离所述外延片的一侧表面形成金属镜面层，所述金属镜面层与所述键合金属结构进行金属键合；

进行衬底转移，去除所述GaAs衬底，并在所述外延片背离所述氧化结构的一侧表面形成N电极，以及在所述N电极两侧形成粗化结构；

在所述金属镜面层背离所述氧化结构的一侧表面形成Si衬底；

在所述Si衬底背离所述金属镜面层的一侧表面形成P电极。

优选的，在上述的制作方法中，所述高掺杂的P-GaP窗口层部分的掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3。

优选的，在上述的制作方法中，所述第一氧化层为ITO层或IZO层或Al₂O₃层。

优选的，在上述的制作方法中，所述第二氧化层为SiO₂层。

优选的，在上述的制作方法中，所述第三氧化层为Al₂O₃层或ITO层或IZO层。

优选的，在上述的制作方法中，所述键合金属结构为AuZnAu层或AuBeAu层。