[发明专利]GaAs基倒装LED芯片及其制备方法、LED显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片制备技术领域，特别涉及一种GaAs基倒装LED芯片及其制备方法、LED显示装置。

背景技术

GaAs基LED芯片既可作为发光器件，也可作为光电显示器件，并以其低能耗、高亮度的优势被广泛应用。在GaAs基LED芯片的制备工艺中，将整个芯片分割成所需求尺寸的单一晶粒是不可或缺的一道工序。

目前，在对GaAs基倒装LED芯片进行切割时，是使用金刚刀实现，并对切割后的芯片进行清洗。

然而，由于GaAs材料比较脆，而且芯片正背面会蒸镀比较厚的金属材料，使得芯片本身的应力较大，再加上切割时金刚刀直接接触芯片，这就使得芯片加工时容易破碎，芯片周围边缘容易产生崩边、崩角、裂纹等，导致产品良率较低。

发明内容

为解决目前通过金刚刀对GaAs基倒装LED芯片进行切割时，导致产品良率比较低的技术问题，本发明提供一种GaAs基倒装LED芯片及其制备方法、LED显示装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种GaAs基倒装LED芯片的制备方法，其采用的技术方案如下：

S1、制备GaAs基倒装LED芯片的外延片；其中，外延片自下而上依次包括GaAs衬底、AlGaAs缓冲层、GaInP腐蚀停止层、N-GaAs层、量子阱层、P-GaAs层和P-GaP欧姆接触层；

S2、在P-GaP欧姆接触层上表面制备金属接触层；

S3、在金属接触层上表面制备键合图形，其中，键合图形的尺寸为LED芯片预设的切割道尺寸；

S4、根据制备的键合图形采用湿法刻蚀工艺刻蚀切割道至N-GaAs层上表面；

S5、在基板上表面依次制备键合层和反射层，并将已经制备好反射层和键合层的基板与经步骤S4处理后的外延片进行键合，其中，键合时的温度为300～400℃，键合时间为200～300ms；

S6、采用化学湿法腐蚀工艺去掉GaAs衬底和AlGaAs缓冲层；

S7、将经步骤S6处理后的外延片置于丙酮溶液中，并在30～60℃的条件下进行超声震荡，超声波的频率为30～60MHZ，超声震荡的时间为3～8min，以将GaInP腐蚀停止层和N-GaAs层震荡掉。

可选的，所述步骤S4中湿法刻蚀工艺采用的刻蚀液和步骤S6中化学腐蚀工艺采用的腐蚀液的成份均为H₃PO₄、H₂O₂和H₂O的混合液；

其中，H₃PO₄∶H₂O₂∶H₂O的比例为2∶0.3～1.5∶10～20。

可选的，所述金属接触层的材料为Au和/或AuBe，所述键合层的材料为Ti/Pt，所述反射层的材料为Au。

可选的，所述金属接触层的厚度为所述反射层的厚度为

可选的，步骤S7中超声震荡的温度为45℃，超声波的频率为45MHZ，超声震荡的时间为5min。

本发明还提供了一种GaAs基倒装LED芯片，所述GaAs基倒装LED芯片包括：多个阵列结构和依次设置于多个阵列结构上的键合层、反射层、基板；其中：

初始结构包括外延片以及位于外延片上表面的金属接触层；

所述外延片自下而上依次包括GaAs衬底、AlGaAs缓冲层、GaInP腐蚀停止层、N-GaAs层、量子阱层、P-GaAs层和P-GaP欧姆接触层；

切割道通过对所述初始结构依次进行湿法刻蚀、化学湿法腐蚀以及超声震荡后形成；

所述湿法刻蚀，用于根据预设在金属接触层上表面的键合图形，从金属接触层刻蚀至N-GaAs层上表面；所述键合图形的尺寸为LED芯片预设的切割道尺寸；

所述化学湿法腐蚀，用于去掉GaAs衬底和AlGaAs缓冲层；

所述超声震荡，用于在丙酮溶液中进行超声震荡，以去除GaInP腐蚀停止层和N-GaAs层；所述超声震荡时的温度条件为30～60℃，超声波的频率为30～60MHZ，超声震荡的时间为3～8min；

所述阵列结构为所述初始结构经过湿法刻蚀、化学湿法腐蚀以及超声震荡后的结构，其中，相邻阵列结构之间为切割道；

所述键合层、反射层和基板与多个阵列结构键合时的温度为300～400℃，键合时间为200～300ms。

可选的，所述金属接触层的材料为Au和/或AuBe，所述键合层的材料为Ti/Pt，所述反射层的材料为Au。