[发明专利]一种硅基倒装LED芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述硅基倒装LED芯片包括：硅基衬底、发光外延层、共晶键合层和电极，所述电极通过所述共晶键合层与所述硅基衬底连接，所述发光外延层设置在所述电极背离所述共晶键合层的一侧，所述硅基衬底上设置有硅通孔，所述硅通孔内填充有通孔金属，所述通孔金属与所述共晶键合层连接，所述硅基衬底与所述共晶键合层之间设置第一石墨烯层，所述发光外延层能够发出光线。

2.根据权利要求1所述的硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述硅通孔的侧壁上设置所述第一石墨烯层。

3.根据权利要求1所述的硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述电极与所述发光外延层之间设置第一绝缘层，所述第一石墨烯层与所述共晶键合层之间设置第二绝缘层。

4.根据权利要求3所述的硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述发光外延层与所述第一绝缘层之间设置反射层。

5.根据权利要求4所述的硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述反射层与所述第一绝缘层之间设置第二石墨烯层。

6.根据权利要求5所述的硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述发光外延层包括依次设置在所述电极背离所述共晶键合层的一侧的P-GaN层、量子阱、N-GaN层和U-GaN层，所述U-GaN层设置在外表面。

7.根据权利要求6所述的硅基倒装LED芯片，其特征在于，所述电极包括N焊盘电极和P焊盘电极，所述N焊盘电极背离所述共晶键合层的一侧贯穿所述第一绝缘层、第二石墨烯层、反射层、N-GaN层和U-GaN层后与所述量子阱层连接，所述P焊盘电极背离所述共晶键合层的一侧贯穿所述第一绝缘层和第二石墨烯层与所述反射层连接。

8.一种硅基倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，所述硅基倒装LED芯片的制作方法包括：

提供蓝宝石衬底，并在所述蓝宝石衬底上生长发光外延层；

在所述发光外延层背离所述蓝宝石衬底的一侧沉积第一绝缘层；

在所述第一绝缘层背离所述发光外延层的一侧制作电极，形成晶圆；

提供硅基衬底，并在所述硅基衬底上制作硅通孔；

在所述硅基衬底的表面及所述硅通孔的内壁均包覆石墨烯以形成第一石墨烯层；

在所述第一石墨烯层背离所述硅基衬底的表面沉积第二绝缘层；

在所述第二绝缘层背离所述硅基衬底的表面制作共晶键合层；

在所述硅基衬底背离所述共晶键合层的一侧制作通孔金属层，并在所述硅通孔内形成通孔金属；

将所述晶圆的所述电极与所述共晶键合层之间进行键合；

将所述蓝宝石衬底剥离；

将所述硅基衬底上的器件进行切割获得独立的硅基板倒装LED芯片。

9.根据权利要求8所述的硅基倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，所述硅基倒装LED芯片的制作方法包括在所述第一绝缘层背离所述发光外延层的一侧制作电极，形成晶圆的步骤前进行的：

在所述发光外延层背离所述蓝宝石衬底的表面制作反射层；

在所述反射层背离所述发光外延层的表面包覆石墨烯以形成第二石墨烯层。

10.根据权利要求8或9所述的硅基倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，所述提供蓝宝石衬底，并在所述蓝宝石衬底上生长发光外延层包括：

提供蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底上依次生长N-GaN层、量子阱层和P-GaN层。