一种高亮度LED芯片及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115842080A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211274660.X(22)申请日2022.10.18(71)申请人广州市众拓光电科技有限公司地址510535广东省广州市黄埔区开源大道136号B2栋1103室(72)发明人李国强(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205专利代理师刘文卓(51)Int.Cl.H01L33/24(2010.01)H01L33/14(2010.01)H01L33/36(2010.01)H01L33/32(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种高亮度LED芯片及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高亮度LED芯片及其制备方法，高亮度LED芯片包括从下至上依次设置的衬底、p型GaN层、n型GaN层和导电层；其中衬底作P电极；其中n型GaN层的表面设有图形结构，且n型GaN层的表面与n型GaN层的侧壁的连接处形成有斜角结构；以及N电极，穿过导电层与n型GaN层接触形成导通。将n型GaN层侧壁制作出一定的角度，且对其表面进行图形化，同时可提高芯片的发光面积，使用导电层作电流扩展，可提高芯片亮度及电流扩散。CN115842080ACN115842080A权利要求书1/2页1.一种高亮度LED芯片，其特征在于，包括：从下至上依次设置的衬底、p型GaN层、n型GaN层和导电层；其中所述衬底作P电极；其中所述n型GaN层的表面设有图形结构，且所述n型GaN层的表面与所述n型GaN层的侧壁的连接处形成有斜角结构；以及N电极，穿过所述导电层与所述n型GaN层接触形成导通。2.根据权利要求1所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述衬底为硅衬底；和/或所述衬底的厚度为100‑1000μm。3.根据权利要求1所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述导电层包括氧化铟锡或石墨烯中的一种或多种；和/或所述导电层的厚度为50‑300nm。4.根据权利要求1至3任一项所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述高亮度LED芯片还包括金属保护层、键合层、金属层、InGaN/GaN多量子阱层和绝缘层，所述衬底设置在所述金属保护层上，所述衬底依次与所述键合层、所述金属层和所述p型GaN层形成欧姆接触，所述N电极穿过所述绝缘层、所述导电层与所述n型GaN层接触形成欧姆接触，所述InGaN/GaN多量子阱层设置在所述p型GaN层和所述n型GaN层之间并形成功能层。5.根据权利要求4所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述键合层包括第一键合层和第二键合层，所述第一键合层或所述第二键合层的至少之一的厚度为200nm‑5μm；和/或所述键合层包括Ni、Au、Sn、Ti、W中的一种或多种组合。6.根据权利要求4所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述金属层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层为反射镜金属层，所述第二金属层为金属阻挡层。7.根据权利要求6所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述第一金属层的金属为Ag和Ni中的一种或多种组合，所述第二金属层包括Cr、Pt、Ti、Au的一种或多种组合；和/或所述第一金属层的厚度为50‑5000nm，所述第二金属层的厚度为50‑10000nm。8.根据权利要求6所述的高亮度LED芯片，其特征在于：所述反射镜金属层的底部设有保护层；所述保护层的厚度为50‑300nm，和/或所述保护层为TiW或TiPt层。9.一种高亮度LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在硅衬底上制备功能层，得到硅基LED外延片；在LED外延片内开设P电极反射层和欧姆接触层；在所述欧姆接触层上面设置键合层；将所述LED外延片与硅衬底键合，形成第一晶圆；将所述第一晶圆原硅衬底剥离，并在剥离衬底后的n型GaN层分立各单元，在各单元侧壁设置斜边，在各单元表面设置矩阵图形，同时再粗化各单元侧壁和表面；在所述n型GaN层上设置透明导电层作扩展条，去除扩展条之外的透明导电层；在所述透明导电层上设置N电极，同时设置绝缘层钝化其他区域，即得到高亮度的LED芯片。10.根据权利要求9所述的高亮度LED芯片的制备方法，其特征在于：在硅衬底上制备功能层，得到硅基LED外延片的方法包括：取第一硅底，在第一硅衬底2CN115842080A权利要求书2/2页上依次生长AlGaN缓冲层、n型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和p型GaN层；在LED外延片内开设P电极反射层和欧姆接触层的方法包括：使用电子束蒸发设备在p型GaN层上沉积p接触反射镜金属层，使用电子束蒸发设备在p接触反射镜金属层蒸镀第二金属层；在所述欧姆接触层上面设置键合层，将所述LED外延片与硅衬底键合的方法包括：使