[发明专利]一种3D通孔超结构LED芯片及其制备方法

摘要

本发明公开了一种硅基3D通孔超结构LED芯片及其制备方法，包括在外延衬底上依次生长n‑GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和p‑GaN层，接着制备反射镜层和反射镜保护层，并进行开孔，然后制备绝缘层，再制备填充孔内的N金属电极及键合层金属；接着剥离生长衬底，进行MESA沟道和PA层的制备；其后制备P电极金属，最终形成完整的硅基垂直3D打孔结构LED芯片的制备。该3D通孔超结构除了完美继承垂直线形结构的优点之外，还将线形结构的2D电流扩展能力转化为3D电流扩展能力，使其电流分布均匀性得到大幅提升，光效大幅提升。

主权项

1.一种3D通孔超结构LED芯片，其特征在于，包括依次层叠的第二绝缘层、n‑GaN层、InGaN/GaN多量子阱层、p‑GaN层、反射镜层、反射镜保护层、第一绝缘层、第一键合层、第二键合层、键合衬底和背金层；所述反射镜层上设置有第一开孔和第二开孔，所述第二开孔位于所述反射镜层的边缘；所述反射镜保护层设置在所述反射镜层上并覆盖所述第一开孔的底部和侧壁，以及覆盖所述第二开孔的底部和侧壁；所述反射镜保护层上设置有第三开孔和走道，所述第三开孔与所述第一开孔上下贯通，所述走道周向环设在所述反射镜保护层上并穿过所述第二开孔；沿所述第三开孔和第一开孔向下延伸设置有第四开孔，所述第四开孔贯穿所述p‑GaN层和所述InGaN/GaN多量子阱层，所述第四开孔的底部设置于所述n‑GaN层内；所述第一绝缘层设置在所述反射镜保护层上，并填充所述第三开孔、第一开孔、第四开孔和走道；在所述第一绝缘层上设置有第五开孔；所述第五开孔与所述第三开孔、第一开孔和第四开孔上下贯通形成填充区，所述填充区的侧壁包覆有所述第一绝缘层；在所述填充区内设置N电极金属；所述N电极金属的底部与所述n‑GaN层直接接触；所述N电极金属向上插入所述第一键合层；在所述第二绝缘层上设置有第六开孔，所述第六开孔径向贯穿所述第二绝缘层、n‑GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和p‑GaN层；所述第六开孔的垂直投影区与所述第二开孔的垂直投影区重叠；在所述第六开孔内填充P电极金属；所述P电极金属向上穿出所述第二绝缘层。