CN104465856B - 无线能量传输发光系统及其芯片级发光装置的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线能量传输发光系统，该系统包括：无线能量发送装置和无线能量接收及发光装置，其中：无线能量发射装置用于将电能转换为可在空间范围内自由传播的自由能量，并利用无线能量传输方式将所述自由能量发射出去；无线能量接收及发光装置用于接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为发光器件可用的电能后驱动发光器件发光。本发明利用无线能量传输技术，规避了传统芯片工艺技术中的金属电极工艺，可以实现将芯片设计尺寸大大减小后，依然能够进行很好的无接触式电注入。无论在芯片研究或是应用技术领域，本发明无线电力驱动芯片技术将会具有很大的发展空间。
Description
技术领域
本发明涉及LED光源技术领域和半导体器件制作技术领域，尤其是一种无线能量传输发光系统及其芯片级发光装置的制备方法。
背景技术
可见光波段的微型化LED发光芯片在许多领域都有着广阔的应用空间，例如微型显示、高清显示、神经元刺激、荧光检测等应用领域。但在这些领域中，都要求LED具有一定的光输出功率、发光均匀、发光稳定、可靠性高以及制作方便等特点。传统的正装结构和倒装结构的LED芯片PN正负电极在同侧，垂直结构的LED发光芯片的PN电极在芯片两侧。但目前半导体发光芯片(包括大部分半导体芯片)都需要在芯片上制作金属电极接触点。在发光器件的制作工艺中，为了方便后续封装过程中的打金线等工艺，芯片上的金属电极面积至少要达到直径为80μm圆的大小，但一个发光器件包含正负电接入点，因此至少需要制备2个同等大小的金属电极。但是，这就使得微型发光芯片的技术研究遇到了较大的技术难题，即，由于芯片的研发尺寸不断的缩小，最后可能出现芯片的表面只有金属电极，发光区域很小甚至没有的情况；但是在LED的封装工艺中，需要通过打金线对LED进行电注入，因此金属电极不可缺少，可金属电极的存在，却阻碍了LED芯片的进一步微型化研究。并且，无论是封装工艺中的打金线、共晶焊或是植金球倒装焊等方法，都无法回避需要在芯片上制作大面积的金属电极，导致发光器件发光面积减小的问题，从而大大阻碍了芯片的微型化研究。
国际上，无接触式能量传输的研究已经有一些探索性的工作，至今为止仍然只有少数的研发团队在此类技术上进行研发，目前正处于应用方式及此类产品技术存在多少优势的讨论阶段。随着各式各样的电子设备进入人们的日常生活，各种烦乱的电源线、数据线等也带来了不同程度的烦恼，因为各种线，使原本科技含量极高的电子设备瞬间黯淡了许多。同时传统电能传输由于存在破损、裸露以及触电方面的安全隐患，极大地影响了供电的安全性和可靠性。作为一种安全、方便和高可靠性的能量传输方法，无线能量传输技术在家居应用和工业领域中得到越来越广泛的应用，该技术利用共振耦合传输方法将能量在两个载体之间进行无接触式传输。
若能将无线能量传输技术与LED发光芯片技术进行很好的结合，就可以实现非接触式驱动的LED发光器件。无线能量传输技术可以使LED光源在产品应用上更加的广泛，也可以给LED的芯片检测技术带来一种新的方法，但这需要将无线能量传输技术融合进LED驱动技术中后，再与GaN材料基光电系统集成的工艺技术相结合。无线能量传输的LED发光系统分为两种类型，第一种类型为封装级的无线能量传输的LED发光系统，封装级的无线能量传输的LED发光系统需要用到倒装芯片技术、共晶键合技术、硅穿孔基板技术等，将LED发光单元和电路元件集成在一起，形成了一个一体的功能模块，包含无线能量接收电路，LED驱动电路和LED光源模块。第二种类型为芯片集成级的无线能量传输的LED发光系统，在芯片集成的技术研究中，将GaN材料基LED芯片与驱动元件(如电阻、电容、电感等)，甚至是功率型器件(如HEMT、SBD等)实现单片集成，可以使系统更加微型化，也可使芯片功能更加多样化、效率更高。国际上一些科研机构尝试过GaAs、GaP等发光芯片和功率型芯片的一对一集成，但没有进行过GaN材料基的系统集成，GaN材料基的系统集成技术能够形成功能系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：由于芯片的研发尺寸不断的缩小，最后可能出现芯片表面只有金属电极，发光区域很小甚至没有；但是在LED的封装工艺中，需要通过打金线对LED进行电注入，因此金属电极不可缺少，可金属电极的存在，却阻碍了LED芯片的进一步微型化研究。
根据本发明的一方面，提出一种无线能量传输发光系统，该系统包括：无线能量发送装置和无线能量接收及发光装置，其中：
所述无线能量发射装置用于将电能转换为可在空间范围内自由传播的自由能量，并利用无线能量传输方式将所述自由能量发射出去；
所述无线能量接收及发光装置用于接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为发光器件可用的电能后驱动发光器件发光。
根据本发明的另一方面，还提出一种非接触式驱动的芯片级发光装置的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在衬底上依次生长N型半导体材料层、量子阱发光层和P型半导体材料层，其中，所述衬底为集成有无线能量接收及转换层的衬底，或者在步骤10之后，再将无线能量接收及转换层设置于所述衬底的下表面；
步骤2，对于所述半导体材料层进行图形化，得到第一N型半导体材料层、第二N型半导体材料层、量子阱发光层和P型半导体材料层，其中，所述第一N型半导体材料层和第二N型半导体材料层分别形成于所述衬底上表面的不同部分区域上，所述量子阱发光层和P型半导体材料层依次形成于所述第二N型半导体材料层的上表面；
步骤3，在所述衬底的两端分别纵向开设孔洞，并在所述孔洞中形成第七导电材料层和第八导电材料层；
步骤4，在所述半导体材料层的侧壁上分别形成绝缘钝化层；
步骤5，在所述衬底上表面的部分区域上形成第三导电材料层，并使所述第三导电材料层覆盖所述第一N型半导体材料层上表面的部分区域；
步骤6，在所述衬底上表面的另一部分区域上形成第五导电材料层，并使所述第五导电材料层覆盖所述第二N型半导体材料层上表面的部分区域；
步骤7，在所述衬底上表面的部分区域上，且在所述第一N型半导体材料层与第二N型半导体材料层之间形成第六导电材料层；
步骤8，在所述第六导电材料层上表面形成绝缘介质层；
步骤9，在所述绝缘介质层的上表面上形成第四导电材料层，并使所述第四导电材料层覆盖所述第一N型半导体材料层和P型半导体材料层上表面的部分区域；
步骤10，通过退火合金炉，经过高温合金，使所述第四导电材料层分别与所述第一N型半导体材料层、所述P型半导体材料层之间，第二N型半导体材料层与第五导电材料层和第六导电材料层之间形成欧姆接触。
综上，本发明提出了一种无线能量传输发光系统，该系统包括：无线能量发送装置和无线能量接收及发光装置，其中，所述无线能量接收和发光装置为非接触式驱动的芯片级发光装置。所述非接触式驱动的芯片级发光装置是一种单片集成式光电装置，其以芯片集成的方式将电学元件和光学元件制作于同一衬底之上。所述非接触式驱动的芯片级发光装置在外界发射源进行发射能量的情况下，可以凭借自身系统集成的功能进行能量接收；所述非接触式驱动的芯片级发光装置中所集成的电子元件具有驱动功能，能够将所接收到的能量转化为可直接驱动光学元件的能量形式。
本发明利用无线能量传输技术，规避了传统芯片工艺技术中的金属电极工艺，可以实现将芯片设计尺寸大大减小后，依然能够进行很好的无接触式电注入。无论在芯片研究或是应用技术领域，本发明无线电力驱动芯片技术将会具有很大的发展空间。
附图说明
图1是本发明无线能量传输发光系统的等效电路图；
图2是根据本发明一实施例的非接触式驱动芯片级发光装置的侧面剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1是本发明无线能量传输发光系统的等效电路图，如图1所示，所述无线能量传输发光系统包括无线能量发送装置(如图1左半部分电路所示)和无线能量接收及发光装置(如图1右半部分电路所示)，其中：
所述无线能量发射装置用于将电能转换为可在空间范围内自由传播的自由能量，并利用无线能量传输方式将所述自由能量发射出去；
其中，所述无线能量传输方式包括电磁感应、磁共振或微波传输中的一种或其任意组合。
所述无线能量接收及发光装置可直接采用无接触式的方法进行供电驱动，其用于接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为发光器件可用的电能后驱动发光器件发光。
在本发明一实施例中，所述无线能量接收和发光装置为非接触式驱动的芯片级发光装置，更进一步地，所述无线能量接收和发光装置为一种芯片集成式的发光装置，即所述无线能量接收和发光装置中的所有元器件均集成于同一个芯片上。
进一步地，所述非接触式驱动的芯片级发光装置包括：无线能量接收及转换单元、驱动单元和发光单元，其中：
所述无线能量接收及转换单元用于接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为电能；
在本发明一实施例中，所述无线能量接收及转换单元为自由能量接收感应器。
其中，所述自由能量为电场、磁场或电磁波中的一种或其任意组合。
所述驱动单元用于将所述无线能量接收及转换单元转换得到的电能再次转换为发光单元可用的电能；
其中，所述驱动单元包括肖特基二极管和电容器件。
所述发光单元用于基于所述驱动单元转换得到的电能发光。
在本发明一实施例中，所述发光单元为可发光的半导体芯片。
图2是根据本发明一实施例的非接触式驱动芯片级发光装置的侧面剖视图，如图2所示，所述非接触式驱动的芯片级发光装置由下至上依次包括无线能量接收及转换层6、衬底2、第一导电材料层101、第二导电材料层102、第三导电材料层103、第四导电材料层104、第五导电材料层105、第六导电材料层106、第七导电材料层107、第八导电材料层108、第一N型半导体材料层301、第二N型半导体材料层302、量子阱发光层303、P型半导体材料层304、绝缘介质层4和绝缘钝化层5，其中：
所述无线能量接收及转换层6置于所述衬底2的下表面，作为无线能量接收及转换单元，接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为电能；
其中，所述无线能量接收及转换层6为现有技术中常用的元器件，对于其功能和结构组成，本发明不作赘述。
上文提及，本发明所支持的无线能量传输方式包括电磁感应、磁共振或微波传输中的一种或其任意组合，若所述无线能量传输方式为电磁感应或磁共振，则所述无线能量接收及转换层6为集成式电感线圈式结构，其中，所述电感线圈的材质为金属，可选为Au、Ag、Cu、Pt、Cr、Ni、Al等半导体工艺中常用的金属中的一种或其任意组合；所述电感线圈的集成方式可分为两种，一种为通过半导体制作工艺，将集成式电感线圈直接集成于已经制备有发光单元的衬底2的下表面上；另一种则是将独立的电感线圈模块与已经制备有发光单元的半导体芯片相结合，其中，结合的方式可以是共晶焊键合、植金球压焊以及静电吸附中的一种或其任意组合。若所述无线能量传输方式为微波传输，则所述无线能量接收及转换层6为无线微波接收装置，其中，所述无线微波接收装置可以通过半导体工艺集成制作加工得到或者通过结合方式集成于已经制备有其他元器件的发光装置上。
其中，所述衬底2的制作材料可为塑料、玻璃、陶瓷、Si、Ge、氧化铝、SiC、蓝宝石中的一种或其任意组合。
所述衬底2的两端分别纵向开设有孔洞，所述第七导电材料层107和第八导电材料层108分别形成于所述孔洞内；
所述第一导电材料层101形成于所述衬底2下表面的部分区域上，且与所述无线能量接收及转换层6和所述第七导电材料层107相接触；
所述第二导电材料层102形成于所述衬底2下表面的另一部分区域上，且与所述无线能量接收及转换层6和所述第八导电材料层108相接触；
所述第一N型半导体材料层301形成于所述衬底2上表面的部分区域上；
所述第二N型半导体材料层302形成于所述衬底2上表面的另一部分区域上；
所述量子阱发光层303形成于所述第二N型半导体材料层302的上表面；
所述P型半导体材料层304形成于所述量子阱发光层303的上表面；
其中，所述第二N型半导体材料层302、量子阱发光层303和P型半导体材料层304组成所述发光单元，进一步地，所述第二N型半导体材料层302、量子阱发光层303和P型半导体材料层304制作材料的不同、制备工艺的不同，使得最终得到的发光单元的类型不同，其中，所述发光单元器件可包括发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等类型，所述发光单元的发光波长范围在250nm至1500nm之间。
所述第三导电材料层103形成于所述衬底2上表面的部分区域上，并覆盖所述第一N型半导体材料层301上表面的部分区域；
所述第四导电材料层104形成于所述第一N型半导体材料层301上表面的另一部分区域上，并覆盖所述P型半导体材料层304上表面的部分区域；
其中，所述第三导电材料层103、第四导电材料层104和所述第一N型半导体材料层301组成了所述能量转换及驱动单元中的肖特基二极管，所述肖特基二极管的正向导通电压为0-1V之间，反向耐压为0-100V之间。其中，所述第三导电材料层103与所述第一N型半导体材料层301之间的接触为肖特基接触，所述第四导电材料层104与所述第一N型半导体材料层301之间的接触为欧姆接触。
所述第六导电材料层106形成于所述衬底2上表面的部分区域上，并位于所述第一N型半导体材料层301与第二N型半导体材料层302之间；
所述绝缘介质层4形成于所述第四导电材料层104与所述第六导电材料层106之间；
其中，所述绝缘介质层4、第四导电材料层104和第六导电材料层106共同组成所述能量转换及驱动单元中的电容器件，所述电容器件的电容值可为0.1pf-100uf，耐击穿电压可为0-500V。
其中，所述绝缘介质层4的制作材料可选为三氧化二铝、二氧化硅、氮化硅、氧化胆、钛酸锶钡、氧化铪中的一种或其任意组合。
所述第五导电材料层105形成于所述衬底2上表面的部分区域上，并覆盖所述第二N型半导体材料层302上表面的部分区域；
所述绝缘钝化层5形成于所述半导体材料层的侧壁上；
其中，所述第二N型半导体材料层302、量子阱发光层303和P型半导体材料层304组成的发光单元通过所述第四导电材料层104、第六导电材料层106与所述第三导电材料层103、第四导电材料层104和所述第一N型半导体材料层301组成的肖特基二极管电连接；所述发光单元通过所述第五导电材料层105与所述绝缘介质层4、第四导电材料层104和第六导电材料层106组成的电容器件电连接；所述无线能量接收及转换层6通过所述第一导电材料层101、第二导电材料层102、第七导电材料层107和第八导电材料层108与所述衬底2另一侧的电路部分实现电连接，也就是说，所述衬底2上的各个分离式元器件根据电路原理模型，最后通过导电材料层相互连接在一起，从而在同一衬底上集成实现了所述非接触式驱动芯片级发光装置。
所述非接触式驱动芯片级发光装置的制作过程中需要用到多项芯片集成技术，比如TSV技术、导电多层互连技术、光电集成技术等，其中，所述第七导电材料层107和第八导电材料层108的制作就用到了TSV技术，即先在衬底2上制作孔洞，再通过蒸镀、PECVD、Sputter等工艺制作第七导电材料层107和第八导电材料层108，使无线能量接收及转换层6与衬底2另一侧的电路部分实现电连接。
其中，所述半导体材料材料可选为Si、Ge、GaN、GaAs、AlGaInP等材料体系中的一种或其任意组合。
其中，所述导电材料层的制作材料可选为Au、Ag、Cu、Pt、Cr、Ni、Al、ITO、石墨烯、碳纳米管、氧化锌等半导体工艺中常用的导电材料中的一种或其任意组合。
综上所述，图2中得到集成式芯片级系统能够完全实现图1中右半部分所示的电路功能，在存在图1中左半部分无线能量发射装置的情况下，图2中的集成式芯片级系统能够接收空间中的自由能量，并将自由能量转换为可供发光芯片使用的电能，使发光器件正常工作。
根据本发明的另一方面，还提出一种非接触式驱动的芯片级发光装置的制备方法。
在本发明一实施例中，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1，在衬底2上依次生长N型半导体材料层302、量子阱发光层303和P型半导体材料层304；
其中，所述衬底2的制作材料可为塑料、玻璃、陶瓷、Si、Ge、氧化铝、SiC、蓝宝石、单晶硅中的一种或其任意组合。
其中，所述N型半导体材料层302、量子阱发光层303和P型半导体材料层304的生长条件，比如温度，气压、掺杂浓度有所不同。
其中，利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)或氢化物气相外延(HVPE)方法在衬底2上生长半导体材料层。
步骤2，对于所述半导体材料层进行图形化，得到第一N型半导体材料层301、第二N型半导体材料层302、量子阱发光层303和P型半导体材料层304，其中，所述第一N型半导体材料层301和第二N型半导体材料层302分别形成于所述衬底2上表面的不同部分区域上，所述量子阱发光层303和P型半导体材料层304依次形成于所述第二N型半导体材料层302的上表面；
其中，通过光刻、蒸镀、刻蚀、清洗、化学腐蚀、退火、合金、研磨、激光划裂等半导体加工工艺对所述半导体材料层进行图形化。
步骤3，在所述衬底2的两端分别纵向开设孔洞，并在所述孔洞中形成第七导电材料层107和第八导电材料层108；
在本发明一实施例中，通过TSV技术形成所述第七导电材料层107和第八导电材料层108。
步骤4，在所述半导体材料层的侧壁上分别形成绝缘钝化层5；
其中，采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、溅射(sputter)、电子束蒸镀(EBPVD)或原子层沉积(ALD)的方法进行绝缘钝化层5的沉积。
步骤5，在所述衬底2上表面的部分区域上形成第三导电材料层103，并使所述第三导电材料层103覆盖所述第一N型半导体材料层301上表面的部分区域；
步骤6，在所述衬底2上表面的另一部分区域上形成第五导电材料层105，并使所述第五导电材料层105覆盖所述第二N型半导体材料层302上表面的部分区域；
步骤7，在所述衬底2上表面的部分区域上，且在所述第一N型半导体材料层301与第二N型半导体材料层302之间形成第六导电材料层106；
步骤8，在所述第六导电材料层106上表面形成绝缘介质层4；
在本发明一实施例中，通过PECVD工艺，在所述第六导电材料层106上沉积所述绝缘介质层4。
其中，所述绝缘介质层4的制作材料可选为三氧化二铝、二氧化硅、氮化硅、氧化胆、钛酸锶钡、氧化铪中的一种或其任意组合。
其中，采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、溅射(sputter)、电子束蒸镀(EBPVD)或原子层沉积(ALD)的方法进行绝缘钝化层5的沉积。
步骤9，在所述绝缘介质层4的上表面上形成第四导电材料层104，并使所述第四导电材料层104覆盖所述第一N型半导体材料层301和P型半导体材料层304上表面的部分区域；
在本发明一实施例中，通过电子束蒸镀工艺(EBPVD)，制作所述导电材料层。
步骤10，通过退火合金炉，经过高温合金，使所述第四导电材料层104分别与所述第一N型半导体材料层301、所述P型半导体材料层304之间，第二N型半导体材料层302与第五导电材料层105和第六导电材料层106之间形成欧姆接触；
步骤11：将无线能量接收及转换层6设置于所述衬底2的下表面。
其中，通过共晶焊工艺将所述无线能量接收及转换层6焊接于所述衬底2的下表面。
在本发明另一实施例中，所述衬底2为集成有无线能量接收及转换层6的衬底，该实施例中，可通过电子束蒸镀或者电镀工艺，在所述衬底2的背面制作集成式电感线圈作为无线能量接收及转换层6。
这样，无线能量接收及转换层6与衬底2另一侧的电路部分通过导电材料层就实现了电连接。
以上所述的具体实施例，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例而已，并不用于限制本发明，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 (8)
1.一种无线能量传输发光系统，其特征在于，该系统包括：无线能量发送装置和无线能量接收及发光装置，其中：
所述无线能量发送装置用于将电能转换为可在空间范围内自由传播的自由能量，并利用无线能量传输方式将所述自由能量发射出去；
所述无线能量接收及发光装置用于接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为发光器件可用的电能后驱动发光器件发光；
其中，所述无线能量接收及发光装置为非接触式驱动的芯片级发光装置；所述非接触式驱动的芯片级发光装置由下至上依次包括无线能量接收及转换层、衬底、第一导电材料层、第二导电材料层、第三导电材料层、第四导电材料层、第五导电材料层、第六导电材料层、第七导电材料层、第八导电材料层、第一N型半导体材料层、第二N型半导体材料层、量子阱发光层、P型半导体材料层、绝缘介质层和绝缘钝化层，其中：
所述无线能量接收及转换层置于所述衬底的下表面，作为无线能量接收及转换单元，接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为电能；
所述衬底的两端分别纵向开设有孔洞，所述第七导电材料层和第八导电材料层分别形成于所述孔洞内；
所述第一导电材料层形成于所述衬底下表面的部分区域上，且与所述无线能量接收及转换层和所述第七导电材料层相接触；
所述第二导电材料层形成于所述衬底下表面的另一部分区域上，且与所述无线能量接收及转换层和所述第八导电材料层相接触；
所述第一N型半导体材料层形成于所述衬底上表面的部分区域上；
所述第二N型半导体材料层形成于所述衬底上表面的另一部分区域上；
所述量子阱发光层形成于所述第二N型半导体材料层的上表面；
所述P型半导体材料层形成于所述量子阱发光层的上表面；
所述第三导电材料层形成于所述衬底上表面的部分区域上，并覆盖所述第一N型半导体材料层上表面的部分区域；
所述第四导电材料层形成于所述第一N型半导体材料层上表面的另一部分区域上，并覆盖所述P型半导体材料层上表面的部分区域；
所述第六导电材料层形成于所述衬底上表面的部分区域上，并位于所述第一N型半导体材料层与第二N型半导体材料层之间；
所述绝缘介质层形成于所述第四导电材料层与所述第六导电材料层之间；
所述第五导电材料层形成于所述衬底上表面的部分区域上，并覆盖所述第二N型半导体材料层上表面的部分区域；
所述绝缘钝化层形成于所述半导体材料层的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线能量传输方式包括电磁感应、磁共振或微波传输中的一种或其任意组合。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述非接触式驱动的芯片级发光装置包括：无线能量接收及转换单元、驱动单元和发光单元，其中：
所述无线能量接收及转换单元用于接收在空间范围内自由传播的自由能量，并将接收到的自由能量转换为电能；
所述驱动单元用于将所述无线能量接收及转换单元转换得到的电能再次转换为发光单元可用的电能；
所述发光单元用于基于所述驱动单元转换得到的电能发光。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述半导体材料层的材料选自Si、Ge、GaN、GaAs、AlGaInP中的一种或其任意组合。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电材料层的制作材料选为Au、Ag、Cu、Pt、Cr、Ni、Al、ITO、石墨烯、碳纳米管、氧化锌中的一种或其任意组合。
6.一种非接触式驱动的芯片级发光装置的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在衬底上依次生长N型半导体材料层、量子阱发光层303和P型半导体材料层，其中，所述衬底为集成有无线能量接收及转换层的衬底，或者在步骤10之后，再将无线能量接收及转换层设置于所述衬底的下表面；
步骤2，对于所述半导体材料层进行图形化，得到第一N型半导体材料层、第二N型半导体材料层、量子阱发光层和P型半导体材料层，其中，所述第一N型半导体材料层和第二N型半导体材料层分别形成于所述衬底上表面的不同部分区域上，所述量子阱发光层和P型半导体材料层依次形成于所述第二N型半导体材料层的上表面；
步骤3，在所述衬底的两端分别纵向开设孔洞，并在所述孔洞中形成第七导电材料层和第八导电材料层；
步骤4，在所述半导体材料层的侧壁上分别形成绝缘钝化层；
步骤5，在所述衬底上表面的部分区域上形成第三导电材料层，并使所述第三导电材料层覆盖所述第一N型半导体材料层上表面的部分区域；
步骤6，在所述衬底上表面的另一部分区域上形成第五导电材料层，并使所述第五导电材料层覆盖所述第二N型半导体材料层上表面的部分区域；
步骤7，在所述衬底上表面的部分区域上，且在所述第一N型半导体材料层与第二N型半导体材料层之间形成第六导电材料层；
步骤8，在所述第六导电材料层上表面形成绝缘介质层；
步骤9，在所述绝缘介质层的上表面上形成第四导电材料层，并使所述第四导电材料层覆盖所述第一N型半导体材料层和P型半导体材料层上表面的部分区域；
步骤10，通过退火合金炉，经过高温合金，使所述第四导电材料层分别与所述第一N型半导体材料层、所述P型半导体材料层之间，第二N型半导体材料层与第五导电材料层和第六导电材料层之间形成欧姆接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用金属有机物化学气相沉积、分子束外延或氢化物气相外延方法在所述衬底上生长半导体材料层。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过TSV技术形成所述第七导电材料层和第八导电材料层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |