[发明专利]基于平面衬底的倒装RCLED芯片及其制备方法

说明书

一种基于平面衬底的倒装RCLED芯片及其制备方法，该制备方法包括：在衬底上制备设置有凸台与n‑GaN层的外延结构，并制备透明导电层。在凸台一侧的n‑GaN层上制备第一N电极层以及在透明导电层上制备第一P电极层；制备第一反射镜；刻蚀所述第一反射镜，制备第二N电极层以及第二P电极层，并制备N电极互联区与P电极互联区，形成N电极与P电极；在衬底底部制备第二反射镜，形成所述基于平面衬底的倒装RCLED芯片。第一反射镜与第二反射镜均包括分布式布拉格反射镜，并形成法布里‑珀罗谐振腔，进而实现LED器件光谱变窄和光汇聚。本发明使用蓝宝石等价格低廉的材料作为衬底，提供了一种不需要进行剥离、转移等复杂工艺的制备方法，提高生产效率，降低生产成本。

技术领域

本申请涉及照明技术领域，尤其涉及一种基于平面衬底的倒装RCLED芯片及其制备方法。

背景技术

谐振腔发光二极管(Resonant-Cavity Light-Emitting Diodes，RCLED)，它的谐振腔的光学厚度一般为1个或者半个LED辐射的中心波长。RCLED是一种利用谐振腔作用使得自发发射得到增强的器件。与传统的LED相比，RCLED有着高亮度、高效率、半高宽较窄和方向性更好的优点；与垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)相比，制备工艺较为简单、成本更低、稳定性更好及无阈值电流限制等。

由于GaN的六方结构，现有技术中通常选择蓝宝石作为RCLED芯片的外延衬底，然而由于蓝宝石导电性较差，且在衬底上直接生长的外延层没有连续的N型层，导致N电极无法直接引出。而激光剥离等技术虽然可以将外延层从衬底剥离，但剥离技术工艺繁杂，且剥离后的外延层需要转移，极易造成器件损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于平面衬底的倒装RCLED芯片及其制备方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种基于平面衬底的倒装RCLED芯片的制备方法，包括：

S1：在衬底上制备包括n-GaN层的外延结构以及透明导电层；所述外延结构包括设置在n-GaN层上的凸台，所述透明导电层设置在所述凸台上；

S2：在所述凸台一侧的n-GaN层上制备第一N电极层以及在透明导电层上制备第一P电极层；所述第一N电极层覆盖部分所述n-GaN层；

S3：在所述n-GaN层、所述透明导电层、所述第一N电极层以及第一P电极层上制备第一反射镜；所述第一反射镜覆盖所述第一N电极层、所述第一P电极层、所述透明导电层、所述n-GaN层以及所述外延结构的凸台的侧壁；

S4：刻蚀所述第一反射镜，形成暴露第一N电极层的第一通孔以及暴露第一P电极层的第二通孔；

S5：在所述第一反射镜上制备第二N电极层以及第二P电极层，并在所述第一通孔内形成N电极互联区，在所述第二通孔内形成P电极互联区；

所述第二N电极层通过所述N电极互联区与所述第一N电极层电连接，形成N电极；所述第二P电极层通过所述P电极互联区与所述第一P电极层电连接，形成P电极；

S6：将步骤S5中的衬底倒装，对所述衬底的底部进行减薄；

S7：在步骤S6中得到的所述衬底底部制备第二反射镜，形成所述基于平面衬底的倒装RCLED芯片。

作为本发明的又一方面，还提供了基于平面衬底的倒装RCLED芯片，包括：

衬底；

外延结构，设置在衬底上；

包括n-GaN层；以及

设置在n-GaN层上的凸台；