[发明专利]垂直发光二极管及其制作方法

权利要求书

1.垂直发光二极管，包括：

永久基板；

p型GaN基外延层，位于所述永久基板之上；

发光层，位于所述p型GaN基外延层之上；

中间层，位于所述发光层之上，其材料为Al_xIn_yGa_(1-x-y)N（0≤x<1, 0≤y<1），禁带宽度介于GaN与发光层之间；

n型GaN基外延层，位于所述中间层之上；

n电极，位于n型GaN基外延层之上；

空隙结构，形成于所述n型GaN基外延层与所述中间层之间，并且在垂直投影面上的位置与n电极对应。

2.根据权利要求1所述的垂直发光二极管，其特征在于：所述中间层的导电性为n型。

3.根据权利要求1所述的垂直发光二极管，其特征在于：所述空隙结构通过中间层材料热分解形成。

4.根据权利要求1所述的垂直发光二极管，其特征在于：所述永久基板材料选自硅、铜、镍、钴、钼、陶瓷、蓝宝石、氮化镓或其组合。

5.根据权利要求1所述的垂直发光二极管，其特征在于：所述空隙结构在垂直投影面上的位置和大小与n电极相当或相同。

6.垂直发光二极管的制作方法，包括步骤：

1）在一永久基板上形成外延层，其至上而下包括n型GaN基外延层、中间层、发光层和p型GaN基外延层，并且所述中间层材料为Al_xIn_yGa_(1-x-y)N（0≤x<1, 0≤y<1），且其禁带宽度介于GaN与发光层之间； 

2）采用激光照射部分n型GaN基外延层，激光照射造成辐照区的中间层表层热分解，在n型GaN基外延层与发光层之间形成空隙结构；

3）在n型GaN基外延层上制作n电极，其在垂直投影面的位置与空隙结构对应。

7.根据权利要求6所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于：所述步骤1）包括：提供临时衬底，在其上依次外延生长n型GaN基外延层、发光层和p型GaN基外延层；提供永久基板，将其与上述外延层粘结键合；去除临时衬底，并暴露出n型GaN基外延层。

8.根据权利要求6所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于：所述步骤2）包括：在n型GaN基外延层之上定义辐照区，采用激光照射辐照区，激光光子能量介于GaN与中间层禁带宽度之间，激光照射造成辐照区的中间层表层热分解，并在n型GaN基外延层和中间层形成空隙结构。

9.根据权利要求6所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于：所述n电极在垂直投影面的位置及大小与辐照区相当或者相同。

10.根据权利要求5所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于：所述永久基板材料选自硅、铜、镍、钴、钼、陶瓷、蓝宝石、氮化镓或其组合。