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CN102751431A - Led芯片及其制备方法 - Google Patents

Led芯片及其制备方法 Download PDF

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CN102751431A
CN102751431A CN2011100965631A CN201110096563A CN102751431A CN 102751431 A CN102751431 A CN 102751431A CN 2011100965631 A CN2011100965631 A CN 2011100965631A CN 201110096563 A CN201110096563 A CN 201110096563A CN 102751431 A CN102751431 A CN 102751431A
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CN
China
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based semiconductor
type
contact electrode
type gan
led chip
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房力
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BEIJING DIDIAO TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
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BEIJING DIDIAO TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
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Abstract

本发明实施例提供一种LED芯片及其制备方法,所述LED芯片包括:一导电载片,用于作为所述LED芯片的金属衬底;一N型接触电极,位于所述导电载片之上;一Ag基底层,位于所述N型接触电极之上;一P型接触电极,位于所述Ag基底层之上的一开槽中;一P型GaN基半导体层,位于所述Ag基底层之上;一N型GaN基半导体层,位于所述P型GaN基半导体层之上,所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接。本发明实施例可以使LED芯片电流分布更均匀,并提高光效。

Description

LED芯片及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种LED芯片及其制备方法。
背景技术
发光二极管(LED)是半导体照明技术的核心,其发光是由pn结在注入高密度电流时的电子和空穴复合而产生的。简单的同质结构pn结不易得到高效率,因为pn结材料间的折射率之差低,光的阈值也低。双异质结可以提高效率,pn结材料与有源层材料不同,带隙较高,可以得到较高的折射率之差,所辐射的光不但强而且半高宽较窄。目前,LED的有源层都采用了量子阱结构,其厚度减小到与德布罗意波长相近时,量子效应显现,其带隙不连续。同时,量子阱材料可以改变晶格不匹配以产生压缩性或者伸张性应变,这些应变可以改变波长并减少临界电流。
高功率GaN基白光LED的管芯是采用由禁带宽度不同的异质结材料制成的,其中折射率高的窄禁带材料作有源区,折射率宽禁带材料作限制层。典型的GaN基蓝光LED芯片,底层为具有高浓度自由电子的材料(掺Si的n型GaN),然后生长多个具有起伏的较小带隙的量子阱薄层材料(1-30nm厚的InGaN/GaN),较小带隙的(InGaN)夹在较大带隙材料(GaN)之间,形成的量子阱实现电子和空穴的空间分离,在阱区形成有效的复合发光,发光波长对应较小的带隙材料(InGaN)。在有源层之上,生长高空穴浓度的材料(掺Mg的p型GaN)。正是异质结的这种带隙差和折射率差,实现了几乎完全的载流子和光的限制,非常有效地提高了载流子的注入效率、电子-空穴对的浓度和发光效率。要增加光取出效率,首先要增加内部量子效率,即产生的光子与进入pn结内的载流子之比,同时也要有高的外部量子效率,即产生的发光光子数目与穿越pn结的载流子数目之比。外部量子效率比内部量子效率低,原因之一是有些光在材料表面辐射之前被吸收,而且光到达表面时只有低于临界角的光才能辐射,因此需要改进内部结构以利于电流分布以及减少光吸收。
发明内容
本发明实施例提供一种LED芯片及其制备方法,以使LED芯片电流分布更均匀,并提高光效。
一方面,本发明实施例提供了一种LED芯片,所述LED芯片包括:
一导电载片,用于作为所述LED芯片的金属衬底;
一N型接触电极,位于所述导电载片之上;
一Ag基底层,位于所述N型接触电极之上;
一P型接触电极,位于所述Ag基底层之上的一开槽中;
一P型GaN基半导体层,位于所述Ag基底层之上;
一N型GaN基半导体层,位于所述P型GaN基半导体层之上,所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接。
可选的,在本发明一实施例中,所述LED芯片还可以包括:一绝缘层,覆盖所述N型接触电极,以隔绝所述N型接触电极与所述Ag基底层及其上的所述P型接触电极相接触。
可选的,在本发明一实施例中,所述N型GaN基半导体层位于发光表面的一侧可以为粗糙的表面。
可选的,在本发明一实施例中,所述导电载片的材质可以包括如下的一种或者多种:铜及其合金、Si、AlN。
可选的,在本发明一实施例中,所述贯通孔可以为多个。
另一方面,本发明实施例提供了一种LED芯片的制备方法,所述方法包括:
于一GaN基LED外延片上的P型GaN基半导体层表面制作一Ag基底层;
于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层;
制作一N型接触电极,使所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接;
采用激光剥离蓝宝石GaN衬底后,将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上;
于所述Ag基底层之上制作一开槽,并于所述开槽中制作一P型接触电极,以制作一LED芯片。
可选的,在本发明一实施例中,所述方法还可以包括:于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层后,制作一绝缘层覆盖所述Ag基底层和所述贯通孔的侧壁。
可选的,在本发明一实施例中,所述方法还可以包括:于所述Ag基底层之上制作一开槽,并于所述开槽中制作一P型接触电极后,对所述N型GaN基半导体层位于发光表面的一侧的表面进行表面粗化处理。
可选的,在本发明一实施例中,所述将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上,可以包括:采用机械键合或电镀的方式,将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上。
可选的,在本发明一实施例中,所述于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层,可以包括:于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀多个贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层。
上述技术方案具有如下有益效果:因为采用激光剥离蓝宝石GaN衬底技术,将发光外延层转移到导电和导热性能良好的金属衬底上,制作垂直结构的GaN基白光LED芯片。N型接触电极通过P型GaN基半导体层贯通孔与N型GaN类半导体层电气连接。为了避免N型接触电极与P型接触电极以及起到光反射层作用的Ag基底层发生短路,在两电极间设有绝缘层。该结构使LED芯片电流分布更均匀,可有效提高光效和改善散热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种LED芯片结构示意图;
图2为本发明实施例一种LED芯片的制备方法流程示意图;
图3为本发明实施例基于图形衬底的横向外延过生长示意图;
图4为本发明实施例N型接触电极通孔技术示意图;
图5为本发明实施例器件发光面的粗化示意图;
图6A-图6E为本发明实施例N电极通孔结构白光LED制作工艺过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明实施例一种LED芯片结构示意图,所述LED芯片包括:
一导电载片,用于作为所述LED芯片的金属衬底;
一N型接触电极(可简称N电极),位于所述导电载片之上;
一Ag基底层(又简称Ag反射镜),位于所述N型接触电极之上;
一P型接触电极(可简称P电极),位于所述Ag基底层之上的一开槽中;
一P型GaN基半导体层(可简称P-GaN),位于所述Ag基底层之上;
一N型GaN基半导体层(可简称N-GaN),位于所述P型GaN基半导体层之上,所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接。
可选的,在本发明一实施例中,所述LED芯片还可以包括:一绝缘层,覆盖所述N型接触电极,以隔绝所述N型接触电极与所述Ag基底层及其上的所述P型接触电极相接触。为了避免N型接触电极与P型接触电极以及起到光反射层作用的Ag基底层发生短路,在两电极间设有绝缘层。
可选的,在本发明一实施例中,所述N型GaN基半导体层位于发光表面的一侧可以为粗糙的表面。该设计可增加光的取出效率。
可选的,在本发明一实施例中,所述导电载片的材质可以包括如下的一种或者多种:铜及其合金、Si、AlN。
可选的,在本发明一实施例中,所述贯通孔可以为多个。该设计可改善散热。
本发明实施例LED芯片结构使LED芯片电流分布更均匀,可有效提高光效。
如图2所示,为本发明实施例一种LED芯片的制备方法流程示意图,所述方法包括:
201、于一GaN基LED外延片上的P型GaN基半导体层表面制作一Ag基底层;
202、于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层;
203、制作一N型接触电极,使所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接;
204、采用激光剥离蓝宝石GaN衬底后,将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上;
205、于所述Ag基底层之上制作一开槽,并于所述开槽中制作一P型接触电极,以制作一LED芯片。
可选的,在本发明一实施例中,所述方法还可以包括:于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层后,制作一绝缘层覆盖所述Ag基底层和所述贯通孔的侧壁。
可选的,在本发明一实施例中,所述方法还可以包括:于所述Ag基底层之上制作一开槽,并于所述开槽中制作一P型接触电极后,对所述N型GaN基半导体层位于发光表面的一侧的表面进行表面粗化处理。
可选的,在本发明一实施例中,所述将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上,可以包括:采用机械键合或电镀的方式,将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上。
可选的,在本发明一实施例中,所述于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层,可以包括:于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀多个贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层。
上述技术方案具有如下有益效果:因为采用激光剥离蓝宝石GaN衬底技术,将发光外延层转移到导电和导热性能良好的金属衬底上,制作垂直结构的GaN基白光LED芯片。N型接触电极通过P型GaN基半导体层贯通孔与N型GaN类半导体层电气连接。为了避免N型接触电极与P型接触电极以及起到光反射层作用的Ag基底层发生短路,在两电极间设有绝缘层。该结构使LED芯片电流分布更均匀,可有效提高光效和改善散热。
如图3所示,为本发明实施例基于图形衬底的横向外延过生长示意图。利用有图形的蓝宝石衬底进行GaN的外延生长是获得高质量材料的有效方法,生长过程如图3所示。先用两步法生长一定厚度的GaN外延层;然后在外延层上进行SiN掩膜;用光刻工艺形成所需的窗口图形;刻蚀出具有斜面的凹槽图形衬底,要求一直至缓冲层以下的衬底;刻蚀好的图形衬底重新进行生长,由于GaN既不能从凹槽底部直接生长,也不能从凸起的SiN掩膜层上直接生长,外延只能优从一次外延的GaN侧面向两侧生长。在这样的生长模式下,位错全部是水平延伸的,因此绝大部分位错在水平方向相遇而湮灭。同时,晶体向两侧空间悬挂生长,处于更自由的生长状态,可得到沿竖向延伸位错密度极少的GaN材料。
如图4所示,为本发明实施例N型接触电极通孔技术示意图。采用激光剥离蓝宝石GaN衬底技术,将发光外延层转移到导电和导热性能良好的金属衬底上,制作垂直结构的GaN基白光LED芯片。如图4所示,N型接触电极通过P型GaN基半导体层贯通孔与N型GaN类半导体层电气连接。为了避免N型接触电极与P型接触电极以及起到光反射层作用的Ag基底层发生短路,在两电极间设有绝缘层。该结构使LED芯片电流分布更均匀,可在芯片表面内使电压均一施加到n型GaN半导体层,消除了电流密度局布较高的部分,因此可大幅减少光效的降低。驱动电流越增加、量子效率越下降的原因是俄歇复合。俄歇复合是一种不伴随发光的非放射再结合,电流密度越高,则俄歇复合越会增加。该结构可将电流密度降低到最小限度,因此可减少俄歇复合,减少量子效率的下降。因此,LED驱动电流每次增加时LED的量子效率都会下降的问题得以减轻。通孔工序还可以使LED芯片热量更均匀,而不是集中在某一处,更有利于散热,有效提高光效和改善散热。同时,通过改进N型接触电极的配置,获得了较高的外部量子效率。N型接触电极从表面移除,而植入到了LED芯片内部。这样,当从LED芯片内部产生的光射向芯片外时就没有了遮挡物,从而提高了光的取出效率。
如图5所示,为本发明实施例器件发光面的粗化示意图。在常规的GaN LED外延片上制作一个无光刻的随机SiO2掩膜,通过控制MOCVD生长条件,二次外延可以形成可控尺度和密度的P-GaN微型小丘,此粗糙表面破坏了LED的表面对称性,从而提高出光效率。也可利用化学腐蚀的方法将表面粗糙化,由于异质外延的GaN材料中存在大量的位错密度,在用强酸、碱对材料进行湿法腐蚀时,腐蚀从位错坑处开始,并将位错坑加深、扩大,形成粗糙的表面,增加光的取出效率(如图5所示)。
如图6A-图6E所示,为本发明实施例N电极通孔结构白光LED制作工艺过程示意图。在GaN基LED外延片(如图6A)上P型层表面制作Ag反射镜(如图6B)。在P型层Ag反射镜表面刻蚀N电极通孔(如图6C),N型接触电极通过P型GaN层贯通孔与N型GaN层电气连接;为了避免N型接触电极与P型接触电极以及起到光反射层作用的Ag基底层发生短路,在两电极间设有绝缘层,利用ALD技术沉积制作N型金属电极(如图6D)。采用激光剥离蓝宝石GaN衬底技术,将发光外延层转移到导电和导热性能良好的金属衬底上,制作开槽P电极(如图6E),再进行表面粗化和钝化。
要增加光取出效率,首先要增加内部量子效率,即产生的光子与进入pn结内的载流子之比,同时也要有高的外部量子效率,即产生的发光光子数目与穿越pn结的载流子数目之比。外部量子效率比内部量子效率低,原因之一是有些光在材料表面辐射之前被吸收,而且光到达表面时只有低于临界角的光才能辐射,因此需要改进内部结构以利于电流分布以及减少光吸收。LED存在向电流密度越高,发光效率反而越低的现象,这是无法避免的。虽然这一现象无法消除,但却可以减轻。传统白光LED是在芯片表面设置n型接触电极。具体来说,就是在芯片四端中的一端设置用于从外部进行电气连接的焊盘,并使连接该焊盘的电极线(格栅)围绕在芯片表面上,由此使电流流过整个芯片。而实际上电流并非均一流过芯片表面,在芯片表面上,越是接近焊盘及格栅之处,流过的电流就越大,因此出现了电流密度高的局部区域。这是因为,距离焊盘越远,格栅布线电阻的影响就越大。随着输入芯片的电流加大,这一倾向会不断增强,从而使发光效率的下降趋于明显。
本发明实施例采用激光剥离蓝宝石GaN衬底技术,将发光外延层转移到导电和导热性能良好的金属衬底上,制作垂直结构的GaN基白光LED芯片。N型接触电极通过P型GaN基半导体层贯通孔与N型GaN类半导体层电气连接。为了避免N型接触电极与P型接触电极以及起到光反射层作用的Ag基底层发生短路,在两电极间设有绝缘层。该结构使LED芯片电流分布更均匀,可在芯片表面内使电压均一施加到n型GaN半导体层,消除了电流密度局布较高的部分,因此可大幅减少光效的降低。驱动电流越增加、量子效率越下降的原因是俄歇复合。俄歇复合是一种不伴随发光的非放射再结合,电流密度越高,则俄歇复合越会增加。该结构可将电流密度降低到最小限度,因此可减少俄歇复合,减少量子效率的下降。因此,LED驱动电流每次增加时LED的量子效率都会下降的问题得以减轻。通孔工序还可以使LED芯片热量更均匀,而不是集中在某一处,更有利于散热,有效提高光效和改善散热。同时,通过改进n型接触电极的配置,获得了较高的外部量子效率。n型接触电极从表面移除,而植入到了LED芯片内部。这样,当从LED芯片内部产生的光射向芯片外时就没有了遮挡物,从而提高了光的取出效率。为本发明实施例实现130lm/W以上的输出光效奠定基础。传统平面结构白光LED芯片与薄膜结构芯片的技术特点比较见表1。
Figure BDA0000055883730000071
表1传统平面结构白光LED芯片与薄膜结构芯片的技术特点比较
本发明实施例实现的功率型白光LED(1W)主要指标:
出光效率:≥130lm/W350mA;
色温:2700-5000K;
显色指数:>80;
热阻:<8℃/W;
工作电压:<3.5V;
使用寿命:>2万小时,光输出饱和电流>=700mA,在700mA下进行加速老化实验,100小时退化率<10%。
目前GaN材料外延比较成熟的蓝宝石衬底由于不导电、导热性能差等特性,给器件的性能和制备工艺带来很多问题。器件结构方面只能采用台面结构,电流注入不均匀,发光效率受到很大影响,为解决这一问题,采用蓝宝石衬底剥离技术,将外延层薄膜直接键合在导热导电性较好的材料上(转移衬底)。目前蓝宝石剥离的主要技术有:激光剥离技术(LLO)、化学腐蚀技术等;主要转移衬底有:铜及其合金、Si、AlN等;转移衬底的制备方法主要有:机械键合、电镀等。GaN基材料的激光剥离技术是基于GaN的同质外延发展的一项技术,由美国M.K.Kelly等人于1996年提出,利用YAG的3倍频激光剥离在蓝宝石衬底上氢化物气相外延(HVPE)生长的厚膜GaN。自从1998年W.S.Wong等人利用LLO技术制备GaN基的LED和激光二极管后,激光剥离工艺受到了人们的广泛重视。LLO技术是利用激光能量分解GaN/蓝宝石界面处的GaN缓冲层,从而实现LED外延片从蓝宝石衬底分离。激光剥离、垂直结构LED技术解决了传统蓝宝石衬底上GaN基LED存在的诸如散热,电流聚集以及出光效率低的一系列问题,是清除上述照明应用障碍的最有潜力的技术。外延片转移到高热导率的热沉上,极大地改进了LED芯片的散热效率,降低LED的结温,结温的降低将大大提高LED的发光效率和可靠性,增加LED的寿命。国际上以美国SemiLEDs公司为代表,垂直结构大功率LED实现高于100lm/W的发光效率,是近期最有潜力的技术,可以有效改善电流注入,提高热导率。由于激光剥离蓝宝石技术的成熟,垂直结构LED的核心是转移衬底的制备,转移衬底和外延层的接触界面是影响器件电学、热学特性的关键。从国内外半导体照明功率型LED芯片技术的发展现状来看,薄膜结构芯片凭借其一系列优越性将会是未来照明级LED芯片技术发展的必然趋势,照明级LED芯片结构的发展将经历一个“正装结构→倒装结构→薄膜结构”的技术演变。薄膜结构芯片在发光效率、散热性和可集成性等方面有着传统芯片所不能比拟的优越性。
短期和中期的市场主要由TV的背光照明来推动,而中期和长期市场增长还要依靠照明应用。未来5年,LED在通用照明领域将快速增长,这其中主要得益于替代灯的应用。现在许多人对LED灯具的全生命周期是否节能提出了怀疑。通过对比白炽灯、紧凑型荧光灯(CFL)及LED灯的全生命周期,LED灯具能效最高,CFL稍差,但是白炽灯能耗过高,所以各国政府陆续出台了一系列淘汰白炽灯的政策。
色温度高达5000~9000K的产品已超过100lm/W,受照明用途欢迎的灯泡色产品在80~85lm/W左右。另外,平均演色指数(Ra)为90的高演色产品在70lm/W左右。虽说白色LED的发光效率已达到了超过100lm/W的水平,但是受色温度、演色性及输入电流等条件的影响,还有很多时候达不到100lm/W。从研发水平来看,基于白色LED的蓝色LED芯片的能量转换效率(输入功率与输出光能量的比)达到了50%。使用该芯片的话有望实现大幅超过100lm/W的白色LED。但能量转换效率不可能超过100%。因为存在物理极限。就像半导体存储器在集成度的提高上存在极限一样,能量转换效率及白色LED的发光效率今后也不可能一直提高下去。较为合理的看法是产品发光效率会停留在150~200lm/W之间。
LED存在向芯片输入的电流密度越高,发光效率反而越低的衰退(Droop)现象。虽然衰退现象无法消除,但却可以减轻。衰退现象减轻的话,在提高电流密度时亮度就会更高。也就是说,这样便可减小能够以相同输入电流获得相同亮度(光通量)时需要的LED芯片数量。如果原来使用了大量LED芯片,今后便可利用较少的LED芯片数量来获得相同的光通量。LED芯片的单位面积亮度(光通量)越高,亮度单价就会越低,白色LED的成本竞争力也就越强。能否提高这一成本竞争力,关键要看LED厂商的技术竞争力如何。衰退现象越强,这一成本竞争力就会越高。原因是减少LED芯片的面积可降低芯片的成本。而且对顾客也有好处。能够增加向每个白色LED输入的电流的话便可提高每个LED的亮度,因此可使照明器具及LED背照灯光源使用的白色LED个数得到减少。
LED照明,目前受欢迎的是Ra达到80~90的高演色性产品。虽然高品质白色LED受到的咨询较多,但今后估计会有大量以成本优先而非品质优先的LED照明亮相。Ra有70就足已、只要便宜即可的白色LED需求将会增加。使用可抑制衰退现象的技术,便可满足成本优先的需求。当然,同时也可满足品质优先的需求。
如何在高电流密度下保持高水平的发光效率?以前,蓝色LED芯片采用表面设置N型接触电极。本发明实施例通过在LED芯片内部设置了向芯片表面内扩展的N型接触层。从该N型接触层起,通过数十个通孔(芯片尺寸为1mm见方时),向芯片表面上的N型GaN层进行电气连接。这样一来,便可在芯片表面内使电压均一施加到N型GaN层。由于消除了电流密度局布较高的部分,因此可大幅减少俄歇复合显著的区域。于在芯片内部设置了N型接触层,因此活性层向芯片外部的发光不会再受到阻挡。这样便可获得75~80%的高光提取效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,包括上述全部或部分步骤,所述的存储介质,如:ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED芯片,其特征在于,所述LED芯片包括:
一导电载片,用于作为所述LED芯片的金属衬底;
一N型接触电极,位于所述导电载片之上;
一Ag基底层,位于所述N型接触电极之上;
一P型接触电极,位于所述Ag基底层之上的一开槽中;
一P型GaN基半导体层,位于所述Ag基底层之上;
一N型GaN基半导体层,位于所述P型GaN基半导体层之上,所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接。
2.如权利要求1所述LED芯片,其特征在于,所述LED芯片还包括:
一绝缘层,覆盖所述N型接触电极,以隔绝所述N型接触电极与所述Ag基底层及其上的所述P型接触电极相接触。
3.如权利要求1所述LED芯片,其特征在于,所述N型GaN基半导体层位于发光表面的一侧为粗糙的表面。
4.如权利要求1所述LED芯片,其特征在于,所述导电载片的材质包括如下的一种或者多种:铜及其合金、Si、AlN。
5.如权利要求1所述LED芯片,其特征在于,所述贯通孔为多个。
6.一种LED芯片的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
于一GaN基LED外延片上的P型GaN基半导体层表面制作一Ag基底层;
于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层;
制作一N型接触电极,使所述N型接触电极通过所述P型GaN基半导体层的贯通孔与所述N型GaN基半导体层电气连接;
采用激光剥离蓝宝石GaN衬底后,将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上;
于所述Ag基底层之上制作一开槽,并于所述开槽中制作一P型接触电极,以制作一LED芯片。
7.如权利要求6所述方法,其特征在于,所述方法还包括:
于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层后,制作一绝缘层覆盖所述Ag基底层和所述贯通孔的侧壁。
8.如权利要求6所述方法,其特征在于,所述方法还包括:
于所述Ag基底层之上制作一开槽,并于所述开槽中制作一P型接触电极后,对所述N型GaN基半导体层位于发光表面的一侧的表面进行表面粗化处理。
9.如权利要求6所述方法,其特征在于,所述将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上,包括:
采用机械键合或电镀的方式,将所述GaN基LED外延片倒置于一导电载片上。
10.如权利要求6所述方法,其特征在于,所述于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层,包括:
于所述Ag基底层和所述P型GaN基半导体层中刻蚀多个贯通孔至所述GaN基LED外延片上的N型GaN基半导体层。
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