[发明专利]垂直型LED芯片结构及其制备方法

权利要求书

1.一种垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供生长衬底，在所述生长衬底上形成外延层，所述外延层包括依次形成的未掺杂层、N-GaN层、量子阱层和P-GaN层，所述未掺杂层形成在所述生长衬底上；

在所述P-GaN层上形成透明导电接触层；

在所述透明导电接触层上形成低折射率介质层，对所述低折射率介质层进行光刻，刻蚀出分布图形，所述分布图形暴露出所述透明导电接触层；

在所述低折射率介质层和透明导电接触层上形成反射层；

在所述反射层上形成保护层及金属键合层；

在所述金属键合层上键合键合衬底；

去除所述生长衬底，并刻蚀所述未掺杂层，暴露出所述N-GaN层；

在所述N-GaN层上形成N电极。

2.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述透明导电接触层材质为ITO、ZnO或AZO。

3.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述低折射率介质层材质为SiO₂、SiN_x、Ti₃O₅、Al₂O₃中的一种或多种堆叠而成，所述低折射率介质层的厚度范围是10埃～50μm。

4.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述低折射率介质层的面积占所述垂直型LED芯片面积的85％～95％。

5.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，采用负胶剥离技术在固定区域蒸镀形成反射层，使所述反射层的尺寸小于所述垂直型LED芯片的尺寸。

6.如权利要求5所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述反射层的材质为Ag、Al或Rh。

7.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述保护层材质为(Ti-Pt)x或TiW-Pt组合，所述金属键合层材质为Au、Sn或AuSn合金。

8.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述键合衬底材质为Si、Cu或MoCu。

9.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，采用激光剥离或化学剥离去除所述生长衬底。

10.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，在去除所述生长衬底之后，形成所述N电极之前，首先采用湿法或者干法刻蚀对未掺杂层进行刻蚀，暴露出所述N-GaN层；其次对所述N-GaN层进行粗化处理形成粗糙面，所述粗化处理使用溶液为KOH或H₂SO₄。

11.如权利要求10所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，在所述N电极之后，在所述粗糙面上形成钝化层，所述钝化层为SiO₂。

12.如权利要求1所述的垂直型LED芯片结构的制备方法，其特征在于，所述N电极材质为Ni/Au、Al/Ti/Pt/Au或Cr/Pt/Au。

13.一种垂直型LED芯片结构，采用如权利要求1至13中任意一种所述的垂直型LED芯片结构的制备方法形成，其特征在于，所述结构依次包括：键合衬底、金属键合层、保护层、反射层、设有分布图形的低折射率介质层、透明导电接触层、P-GaN层、量子阱层、N-GaN层和N电极，其中，所述N电极与所述N-GaN层相连。

14.如权利要求13所述的垂直型LED芯片结构，其特征在于，还包括粗糙面和钝化层，所述粗糙面形成于所述N-GaN层表面，所述钝化层形成于所述粗糙面上，所述粗糙面和钝化层均暴露出所述N电极。