[发明专利]一种氮化镓基小芯片LED阵列结构及制备方法

权利要求书

1. 一种氮化镓基小芯片LED阵列结构，其特征在于，包括：

一蓝宝石衬底；

一N-GaN层，该N-GaN层制作在蓝宝石衬底上，该N-GaN层上面的一侧形成有一台阶；

一有源层，该有源层制作在N-GaN层上的最上面；

一P-GaN层，该P-GaN层制作在有源层上；

一Ru/Ni层，该Ru/Ni层制作在P-GaN层的中间部位；

一Ag/Pt/Au层，该Ag/Pt/Au层制作在Ru/Ni层上；

一N-GaN金属电极，该N-GaN金属电极制作在N-GaN层一侧形成的台阶上；

一SiO₂钝化层，该SiO₂钝化层制作在P-GaN层上面暴露的部分，及P-GaN层、有源层的侧面和N-GaN层一侧的台阶部分的表面，以上结构形成基片；以及

一硅层，在硅层上面的两侧制作有Ni/Ag层，形成硅支撑体；

该基片倒置与上述硅支撑体压焊，形成氮化镓基小芯片LED阵列结构。

2. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构，其特征在于，其中所述的Ni/Ag电极层的反射率为93％。

3. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构，其特征在于，其中Ru/Ni层为半透明的欧姆接触层，可以与P-GaN层形成良好的欧姆接触，Ru/Ni层的厚度比为1∶1。

4. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构，其特征在于，其中Ru/Ni层和Ag/Pt/Au层形成P-GaN电极金属体系，该电极金属体系的反射率74％，其中Pt能够阻Au的内扩散。

5. 根据权利要求1所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构，其特征在于，其中所述的N-GaN金属电极为Cr/Ag/Au电极金属体系。

6. 根据权利要求5所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构，其特征在于，其中Cr/Ag/Au电极金属体系的反射率为62％。

7. 一种氮化镓基小芯片LED阵列结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在蓝宝石衬底上依序制作生长N-GaN层、有源层和P-GaN层；

步骤2：在P-GaN层上，采用PECVD的方法沉积一层SiO₂掩蔽层；

步骤3：用光刻和湿法腐蚀掉部分SiO₂掩蔽层，形成N-GaN电极区域；

步骤4：采用ICP干法刻蚀的方法，在N-GaN电极区域处刻蚀掉P-GaN层、有源层和部分N-GaN层，构成一N-GaN电极区域，形成P台面；

步骤5：清洗，用湿法去除剩余SiO₂掩蔽层；

步骤6：在基片的表面采用PECVD法沉积一层SiO2钝化层，该SiO₂钝化层具有高的致密性和绝缘性，能够阻止在暴露的有源区断面形成漏电通道；

步骤7：在基片上表面用光刻和湿法腐蚀出一P-GaN电极区域；

步骤8：在P-GaN电极区域上用电子束分步蒸发Ru/Ni层，进行合金化处理；

步骤9：在Ru/Ni层上采用电子束分步蒸发Ag/Pt/Au层；

步骤10：在N-GaN电极区域的上面，用光刻和湿法腐蚀出N-GaN电极区域，并在其上用电子束分步蒸发Cr/Ag/Au，即N-GaN金属电极；

步骤11：在温度为450℃真空中进行合金化处理3min，完成基片结构的制作；

步骤12：在一硅层上采用电子束分步蒸发的方法制作一层Ni/Ag电极层，将Ni/Ag电极层的中间剥离，形成一电极隔离区域，完成硅支撑体的制作；

步骤13：采用超生压焊的方法将多个基片倒装焊接在硅支撑体上。

8. 根据权利要求7所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构的制备方法，其特征在于，其中硅支撑体的反射率为93％。

9. 根据权利要求7所述的一种氮化镓基小芯片LED阵列结构的制备方法，其特征在于，其中Ru/Ni层为半透明的欧姆接触层，可以与P-GaN层形成良好的欧姆接触，Ru/Ni层的厚度比为1∶1。