[发明专利]一种超结构LED芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超结构LED芯片，包括键合衬底和发光层级结构，所述键合衬底与发光层级结构之间还依次设有第一粘附层、阻挡层、键合层和第二粘附层，所述第一粘附层粘附于键合衬底，所述第二粘附层粘附于发光层级结构；其中，所述第一粘附层为Cr粘附层、Pt粘附层或者Cr/Pt粘附层，所述阻挡层为Ti阻挡层，所述键合层由若干Ni/Sn键合层叠加而成，所述Ni/Sn键合层中，Sn层的厚度为Ni层的厚度的1～8倍，所述第二粘附层为Ti粘附层。本发明还公开了一种超结构LED芯片的制备方法。本发明超结构LED芯片中键合衬底与发光层级结构之间键合良好，电极与基板之间接触良好，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及超结构LED芯片技术领域，尤其涉及一种超结构LED芯片及该超结构LED芯片的制备方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，已被广泛应用于室内照明、显示、交通指示等多个领域。近年来，垂直LED芯片由于克服了传统横向结构在效率、散热、可靠性等方面的技术瓶颈，成为了LED技术的主流趋势。

垂直LED芯片通常包括衬底(基座)以及设于衬底上的发光层级结构，发光层级结构包括由n型GaN层、多量子阱发光层及p型GaN层组成的P-N结，由此将电能转化为光能。衬底与发光层级结构通常键合在一起，但是，因为衬底和发光层级结构的待键合表面通常不够平整、键合层与衬底及发光层级结构的键合力有限等等，导致衬底与发光层级结构之间的键合容易失效，进而引起电极与基板之间的接触不良，严重影响垂直LED芯片的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超结构LED芯片，以克服传统垂直LED芯片存在的因键合面不够平整、键合力有限等引起的键合容易失效、电极与基板之间接触不良、垂直LED芯片的使用寿命短等问题。

本发明的目的之二在于提供一种超结构LED芯片的制备方法，通过该方法制备的超结构LED芯片存在键合衬底与发光层级结构之间键合良好、超结构LED芯片的使用寿命长等优点。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种超结构LED芯片，包括键合衬底和发光层级结构，所述键合衬底与发光层级结构之间还依次设有第一粘附层、阻挡层、键合层和第二粘附层，所述第一粘附层粘附于键合衬底，所述第二粘附层粘附于发光层级结构；

其中，所述第一粘附层为Cr粘附层、Pt粘附层或者Cr/Pt粘附层，所述阻挡层为Ti阻挡层，所述键合层由若干Ni/Sn键合层叠加而成，所述Ni/Sn键合层中，Sn层的厚度为Ni层的厚度的1～8倍，所述第二粘附层为Ti粘附层。

进一步地，所述键合层由1～20层Ni/Sn键合层叠加而成，所述Ni/Sn键合层中，Sn层的厚度为Ni层的厚度的2倍。

进一步地，所述键合层由2～5层Ni/Sn键合层叠加而成，所述Ni/Sn键合层中，Ni层的厚度为50～100nm，Sn层的厚度为100～200nm。

进一步地，所述第一粘附层的厚度为100～300nm，所述阻挡层的厚度为100～300nm，所述第二粘附层的厚度为100～300nm。

进一步地，所述发光层级结构包括与第二粘附层粘附的反射层、设置于所述反射层上的p型GaN层，设置于所述p型GaN层上的多量子阱发光层以及设置于所述多量子阱发光层上的n型GaN层。

进一步地，所述发光层级结构包括与第二粘附层粘附的n型电极层、设置于所述n型电极层上的绝缘层、设置于所述绝缘层上的保护层、设置于所述保护层上的反射层、设置于所述反射层上的p型GaN层、设置于所述p型GaN层上的多量子阱发光层以及设置于所述多量子阱发光层上的n型GaN层；