[发明专利]发光二极管及制作方法

说明书

本发明提供一种发光二极管及制作方法，包括：提供第一衬底，所述第一衬底一侧的表面上包括外延层，外延层包括层叠设置的N型外延层、有源层和P型外延层；图案化外延层，形成若干外延块，任意相邻的外延块之间间隔第一间距；提供第二衬底，第二衬底包括第一结合层，转移若干外延块至第一结合层上；提供第三衬底，第三衬底包括第二结合层，转移第一结合层上的若干外延块至第二结合层上，且任意相邻的外延块之间间隔第二间距，第二间距大于第一间距；以及于每一外延块远离第二结合层一侧的表面上制作微发光二极管的器件结构；其中，第二结合层上每一外延块的P型外延层裸露于远离第三衬底的一侧；器件结构中欧姆接触层接触每一外延块的P型外延层。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，具体关于一种发光二极管及制作方法。

背景技术

第三代半导体材料，即宽禁带半导体材料，是指禁带宽度在2.3eV及以上的半导体材料，目前比较成熟的有碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等。其更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件。

目前，第三代半导体材料越来越多地用于照明，例如常规照明或显示器。其中，用于显示器的半导体器件是微发光二极管(micro-LED)，与传统的显示技术例如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器相比，micro-LED 的亮度、寿命、对比度、反应时间、能耗、可视角度和分辨率等各种指标均优于传统的显示技术。并且micro-LED的自发光、结构简单、体积小以及节能的优点，被视为下一代显示技术。

以micro-LED器件为例，制作micro-LED器件过程中，多个micro-LED器件制作在包括外延层的衬底上，多个micro-LED器件之间的切割槽面积和N型电极面积都需要占用外延层的面积，需要将该些区域对应的部分或全部外延层去除，因此，导致衬底上的外延层面积利用率低的问题。针对此问题，现有技术中已经出现图案化含有外延层的材料层形成含有外延层的单元器件，再选择性转移含有外延层的单元器件至载体衬底上，以提高外延层的利用率。

但，上述提高外延层利用率的方法中，含有外延层的单元器件转移至载体衬底上，单元器件中的N型外延层裸露。后续在载体衬底上对含有外延层的单元器件处理制作器件结构，例如包括欧姆接触层、电极、焊盘时，器件结构被直接制作在裸露的N型外延层表面上。而，受限于现有制作工艺，器件结构与 N型外延层之间不易形成良好的欧姆接触，实施难度大，导致发光二极管的光电性能下降。

另外，现有的单侧出光(N型出光或者P型出光)的发光二极管，反射层通常被制作于载体衬底的背侧，或者，通过键合工艺键合发光二极管和载体衬底上的反射层获得上述单侧出光的发光二极管。其中，反射层和发光二极管器件之间始终存在其他层例如，键合胶、载体衬底等，而其他层对光线存在吸收、遮挡的问题，因此，现有的单侧出光的发光二极管始终存在光线损失的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种发光二极管及制作方法，采用多次转移外延单元，确保P型外延层裸露，以使后续制作的发光二极管的P型欧姆接触层中的欧姆接触层和P型外延层之间形成良好的欧姆接触，不造成发光二极管的光电性能下降，且制程工艺要求低。另外，多次转移外延单元的过程中，将反射层直接制作于N型外延层一侧，可有效降低单侧发光的发光二极管的光线损失。

本发明技术方案提供了一种发光二极管的制作方法，所述发光二极管的制作方法包括：

提供第一衬底，所述第一衬底一侧的表面上包括外延层，所述外延层包括层叠设置的N型外延层、有源层和P型外延层，所述N型外延层靠近所述第一衬底设置；所述P型外延层远离所述第一衬底设置，所述有源层夹设于所述N 型外延层和所述P型外延层之间；

图案化所述外延层，形成若干外延块，任意相邻的外延块之间间隔第一间距；

提供第二衬底，所述第二衬底一侧的表面包括第一结合层，转移若干外延块至所述第一结合层上；