[实用新型]一种LED外延结构及悬挂式芯片结构

说明书

本实用新型属于LED芯片技术领域，提供了一种LED外延结构及悬挂式芯片结构，LED外延结构包括衬底，衬底上设有第一GaN外延层，第一GaN外延层为具有槽面和梁面的沟槽结构，且槽面和梁面相间设置，槽面上覆盖有二氧化硅层或氮化硅层，第一GaN外延层的上方对应设有第二GaN外延层，第二GaN外延层与第一GaN外延层的梁面相接，且第二GaN外延层与二氧化硅层或氮化硅层间具有一间隙，第二GaN外延层上设有量子阱层，量子阱层上设有P型GaN层。本实用新型的LED外延结构便于实现悬挂式芯片结构的制备，悬挂式芯片结构便于实现散热性好、光电性能稳定好、寿命长的微小型薄膜芯片的生产，同时能够有效减少芯片加工工艺流程，提高LED芯片的生产效率，降低生产成本。

技术领域

本实用新型涉及LED芯片技术领域，尤其涉及一种LED外延结构及悬挂式芯片结构。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其被广泛应用于显示屏、交通讯号、显示光源、汽车用灯、LED背光源、照明光源等领域。LED行业现行的薄膜芯片，均需要将衬底去除，例如：蓝宝石基衬底通常采用激光剥离技术实现衬底的去除，硅基衬底通常采用化学腐蚀将衬底去除，去除衬底操作后，再利用激光或刀片切割的方式，将整片结构切割为单个的芯片产品；上述去除衬底的方式，均无法将芯片的衬底完全去除，衬底去除不完全，残留的衬底层仍占整个芯片结构的绝大部分，加工生产出的芯片产品体积仍较大，不但无法实现芯片的微小化生产，且残留的衬底层会影响芯片的散热及使用性能，进而影响芯片的使用寿命，此外，上述的芯片生产方法，工艺复杂，成本高，且生产效率低。

随着LED外延工艺水平能力的提升，外延均匀性得到较大提升，在一个外延片上制备大量悬于衬底之上的微小芯片，能够为Micro LED巨量转移技术提供高精准的规则间距的芯片，通过转移等抓取设备，将芯片的悬挂连接处压断可取得薄膜芯片，便能够实现LED芯片的微小、高效化生产，但目前的LED芯片生产行业中，暂时无法实现对微小LED芯片底部氮化镓的加工，无法使得LED芯片悬在衬底之上，故无法获得悬挂式结构的LED芯片，上述的生产薄膜芯片的制备方式也仍无法实现。

因此，开发一种LED外延结构及悬挂式芯片结构，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本实用新型得以完成的动力所在和基础。

实用新型内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种LED外延结构及悬挂式芯片结构，进而便于实现散热性好、寿命长的微小型芯片的生产，同时能够有效提高LED芯片的生产效率，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种LED外延结构，包括衬底，所述衬底上设有第一GaN外延层，所述第一GaN外延层为具有槽面和梁面的沟槽结构，且所述槽面和所述梁面相间设置，所述槽面上覆盖有二氧化硅层或氮化硅层，所述第一GaN外延层的上方对应设有第二GaN外延层，所述第二GaN外延层与所述第一GaN外延层的所述梁面相接，且所述第二GaN外延层与所述二氧化硅层或氮化硅层间具有一间隙，所述第二GaN外延层上设有量子阱层，量子阱层上设有P型GaN层。

作为一种改进的技术方案，所述衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、氮化镓衬底或氮化铝衬底中的任意一种。

作为一种改进的技术方案，所述第一GaN外延层的厚度为0.3-1um，所述槽面距所述衬底的厚度为0.1-0.8um。

本实用新型同时公开了一种LED外延结构的制作方法，用以实现上述所述的LED外延结构的制备，该制作方法包括：

提供一衬底，在所述衬底上生长一N型的第一GaN外延层；