[发明专利]一种GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备方法

说明书

一种GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备方法，包括：生长u‑GaN层、n‑GaN层、多量子阱层以及p‑GaN层；在p‑GaN层上通过光刻和干法刻蚀形成凹槽，露出n‑GaN；在p‑GaN层上制作p型欧姆接触层；在p型欧姆接触层上制作金属阻挡层；在金属阻挡层上连同凹槽内生长绝缘层，并生长n‑GaN的欧姆接触电极；在绝缘层上生长金属材料层，将二次衬底粘合到该金属材料层上；去除生长衬底；制作出划片槽和p焊盘；粗化u‑GaN；将芯片结构分割开来，完成GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备。本发明成功克服了u‑GaN的刻蚀工艺、N面n‑GaN欧姆接触的技术难点，以及干法开槽和酸开槽带来的漏电风险，从而提高了GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的良率和稳定性，有利于芯片的大规模量产。

技术领域

本发明属于光电子技术领域，具体是涉及一种GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备方法。

背景技术

随着LED研发的不断深入，LED技术创新与应用领域不断扩展，LED市场也越来越宽广。紫外LED逐渐进入我们的视野，在紫外LED市场应用中，近紫外LED占有最大市场份额，高达90%。近紫外LED因其寿命长、能耗小、无污染等优点，是目前替代汞激发紫外光源的理想固态光源，其在固化曝光市场规模达数百亿元，市场前景看好。

然而，近紫外LED应用于固化曝光市场仍然存在一定的问题：普通正装结构和倒装结构的近紫外LED在特定的固化曝光工作距离下，发光强度不足、发光角度发散，不均匀性明显。从芯片的角度出发，最有效地解决方案就是采用薄膜结构的近紫外LED。但是，薄膜结构近紫外LED的芯片制备工艺存在p-GaN欧姆接触、键合工艺、激光剥离工艺、N面n-GaN欧姆接触、划片槽制作工艺等技术难点，影响了薄膜结构LED芯片的良率和稳定性，难以实现大规模量产。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够明显提高芯片的良率和稳定性的GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备方法，其特点是包括以下步骤：

步骤1）在生长衬底上依次外延生长u-GaN层、n-GaN层、多量子阱层以及p-GaN层；

步骤2）在p-GaN层的部分区域通过光刻和干法刻蚀形成贯穿p-GaN层和多量子阱层并深入n-GaN层一定深度的凹槽，露出n-GaN表面；

步骤3）在p-GaN层的表面上制作一层p型欧姆接触层，该p型欧姆接触层同时作为反射镜层；

步骤4）在p型欧姆接触层的表面上制作一层能够将p型欧姆接触层包覆在其内部的金属阻挡层；

步骤5）在金属阻挡层的表面上连同凹槽内生长一层绝缘层，然后在n-GaN表面处的绝缘层上光刻出n-GaN的欧姆接触部位，并腐蚀去除该部位处的绝缘层，然后在露出的n-GaN上生长n-GaN的欧姆接触电极；

步骤6）在金属阻挡层表面的绝缘层连同n-GaN的欧姆接触电极上生长一层金属材料层，将二次衬底粘合到该金属材料层上；

步骤7）去除生长衬底，制得GaN基倒装薄膜结构；

步骤8）在GaN基倒装薄膜结构上制作出划片槽和p焊盘区域；

步骤9）制作p焊盘；

步骤10）粗化u-GaN；

步骤11）将GaN基倒装薄膜结构分割开来，完成GaN基倒装薄膜结构近紫外LED的制备。

其中，上述步骤2）中，凹槽的数量为1～47个。