[发明专利]一种垂直结构LED芯片及其制备方法

摘要

本发明公开了一种垂直结构LED芯片，包括衬底层和设置于衬底层上的键合层，键合层上设有第一保护层和设置于所述第一保护层上的X‑dots/Ag/Y反射镜层，X‑dots/Ag/Y反射镜层上设有p‑GaN层和设置于p‑GaN层上的InGaN/GaN量子阱层，InGaN/GaN量子阱层上设有n‑GaN层及设置于n‑GaN层上的n电极层。本发明还公开了一种垂直结构LED芯片的制备方法。本发明垂直结构LED芯片反射镜层与导电衬底之间的良好粘附，防止后续制备过程中反射层发生脱落，还确保了p‑GaN层与Ag层之间良好的欧姆接触。

主权项

1.一种垂直结构LED芯片，其特征在于，包括衬底层和设置于所述衬底层上的键合层，所述键合层上设有第一保护层和设置于所述第一保护层上的X‑dots/Ag/Y反射镜层，所述X‑dots/Ag/Y反射镜层上设有p‑GaN层和设置于所述p‑GaN层上的InGaN/GaN量子阱层，所述InGaN/GaN量子阱层上设有n‑GaN层及设置于所述n‑GaN层上的n电极层；所述X为Cr、Ni、Ti、Pt、Pd、In、Au、NiO、TiO、ZnO、ITO、AZO、GIO和石墨烯中的一种，所述Y为Ni、Ti、Mg、Pt、Au、W、AgCu、AgMg和AgAl中的一种；垂直结构LED芯片按照以下方法制备而成：A)生长纳米点接触层步骤：第一步：取衬底上依次生长有n‑GaN层、InGaN/GaN量子阱层和p‑GaN层的LED外延片，在p‑GaN层上生长第一接触层X/Ag，所述X的厚度为0.01～200nm，所述Ag的厚度为25～500nm，所述X为Cr、Ni、Ti、Pt、Pd、In、Au、NiO、TiO、ZnO、ITO、AZO、GIO和石墨烯中的一种；第二步：将第一接触层X/Ag高温退火，得到合金化的第一接触层，高温退火的氛围为N₂与O₂混合气，高温退火的温度为300～800℃，高温退火的时间为10～300s；第三步：将合金化的第一接触层置于腐蚀液中浸泡、冲水、甩干，制得纳米点接触层；B)生长反射镜层步骤：第一步：在纳米点接触层上生长第二反射镜层Ag/Y，所述Ag的厚度为25～500nm，所述Y的厚度为10～200nm，所述Y为Ni、Ti、Mg、Pt、Au、W、AgCu、AgMg和AgAl中的一种；第二步：将第二反射镜层Ag/Y进行低温退火，生成X‑dots/Ag/Y反射镜层，低温退火的氛围为N₂与O₂混合气，低温退火的温度为150～300℃，低温退火时间为10～300s；C)键合及衬底转移步骤：在LED外延片的反射镜层上生长键合层，通过键合层将LED外延片转移至导电的Si衬底上，制得键合后的LED外延片；D)剥离原衬底步骤：将键合后的LED外延片通过化学腐蚀剥离原衬底，露出n‑GaN层；E)制备n电极步骤：在露出的n‑GaN层上沉积n电极，制得垂直结构LED芯片。