[发明专利]垂直型LED的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED制作领域，尤其涉及一种垂直型LED的制作方法。

背景技术

近年来，对于大功率照明发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)的研究已经成为趋势，然而传统同侧结构的LED芯片存在电流拥挤、电压过高和散热难等缺点，很难满足大功率的需求，而垂直LED芯片不仅可以有效地解决大电流注入下的拥挤效应，还可以缓解大电流注入所引起的内量子效率降低，改善垂直LED芯片的光电性能。

目前垂直LED芯片的制备工艺主要为，在衬底上(一般为蓝宝石材料)生长GaN在该GaN基外延层上制作接触层和金属反光镜层，然后采用电镀或基板键合(Wafer bonding)的方式制作导热性能良好的导热基板，同时也作为GaN基外延层的新衬底，再通过激光剥离的方法使蓝宝石衬底和GaN基外延层分离，外延层转移到金属基板上，这样使得LED芯片的散热性能会更好，之后再形成N型电极。由于垂直LED芯片电流垂直流过整个器件，在高电流驱动下N电极下面的光将会被N电极吸收而降低垂直结构的发光强度。为了解决这一问题，人们用SiO2作为介质电流阻挡层。

具体的，请参考图1a和图1b，图1a和图1b为现有技术中垂直型LED芯片形成介质电流阻挡层的结构示意图；所述垂直LED芯片依次包括：P电极10、P-GaN20、量子阱30和N-GaN40，其中，所述P-GaN20、量子阱30和N-GaN40称之为外延层，在所述N-GaN40上形成材质为SiO₂的介质电流阻挡层50，然后对其进行刻蚀，仅保留部分介质电流阻挡层50，接着，在保留的介质电流阻挡层50上形成N电极60，所述N电极60全部覆盖保留的介质电流阻挡层50，并且与所述N-GaN40保持欧姆接触，借助于所述保留的介质电流阻挡层50的阻挡作用，可以减少N-GaN40与N电极40之间的电流拥挤以及N电极下面的光将会被N电极吸收而降低垂直结构的发光强度的问题。

然而，这种工艺需要额外沉积SiO₂，并且还需要对沉积的SiO₂进行刻蚀，这一工艺不但复杂而且增加工艺成本，不利于降低成本的量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂直型LED的制作方法，无需额外形成二氧化硅，使用现有的未掺杂层作为电流阻挡层，能够降低生产陈本。

为了实现上述目的，本发明提出了一种垂直型LED的制作方法，包括步骤：

提供生长衬底，在所述生长衬底上形成有外延层，所述外延层包括未掺杂层；

在所述外延层表面依次形成金属电极和键合衬底；

剥离所述生长衬底，暴露出所述未掺杂层；

刻蚀所述未掺杂层，保留部分未掺杂层作为电流阻挡层；

形成N电极，所述N电极覆盖所述保留的未掺杂层，并且与所述外延层形成欧姆接触。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述外延层包括P-GaN、量子阱和N-GaN，所述P-GaN与所述金属电极相连，所述量子阱形成于所述P-GaN和N-GaN之间。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，在刻蚀所述未掺杂层之后，形成N电极之前，对所述N-GaN表面进行粗化处理。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述粗化处理采用湿法刻蚀处理，使用的溶液为KOH或H₂SO₄。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述金属电极依次包括电流扩展层、反射镜以及金属键合层，所述电流扩展层与所述P-GaN相连，所述反射镜位于所述电流扩展层和金属键合层之间。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述电流扩展层的材质为ITO、ZnO或AZO。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述反射镜的材质为Al或Ag。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述金属键合层的材质为Au-Au或Au-Sn。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述电流阻挡层的厚度范围是100nm～1000nm。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述电流阻挡层的尺寸比所述N电极的尺寸小5μm～10μm。

进一步的，在所述的垂直型LED的制作方法中，所述N电极的材质为Ni、Au、Al、Ti、Pt、Cr、Ni/Au合金、Al/Ti/Pt/Au合金或Cr/Pt/Au合金。