CN108269890A - 一种led芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种LED芯片及其制作方法，该方法包括：制作第一键合结构；制作第二键合结构；利用第一键合结构中的第一键合层和第二键合结构中的第二键合层，将第一键合结构和第二键合结构键合，第二键合层中的第一区域与第一键合层中的第二区域键合，第二键合层中的第二区域与第一键合层中的第一区域键合；在第一发光层表面形成第一电极；在第二发光层表面形成第二电极，从而使得LED芯片在工作时，电流流向和散热方向不完全相同，缓解了LED芯片中的热量在LED芯片的衬底累积的现象，提高了第一发光层和第二发光层的发光效率，延长了LED芯片的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及高功率LED技术领域，尤其涉及一种LED芯片及其制作方法。
背景技术
发光二极管是一种半导体发光器件，被广泛用于指示灯、显示屏等。白光LED是继白炽灯和日光灯之后的第三代电光源，是未来照明领域的明星行业。
自从金属有机化学外延生长技术成功研发后，铝镓铟磷(AlGaInP)系材料发展迅速被用来制作高功率高亮度红光及黄光LED。但是，现有AlGaInP系材料制造的LED存在热冗累积的现象，导致LED的寿命较短。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种LED芯片及其制作方法，以缓解AlGaInP系材料制造的LED中存在热冗累积的现象，延长LED的寿命较短以
为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种LED芯片的制作方法，包括：
制作第一键合结构，所述第一键合结构包括：第一砷化镓衬底、位于所述第一砷化镓衬底表面第一区域的第一发光层、位于所述第一发光层侧壁的第一阻挡层、位于所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底的第一键合层，所述第一键合层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列；
制作第二键合结构，所述第二键合结构包括：第二砷化镓衬底、位于所述第二砷化镓衬底表面第一区域的第二发光层、位于所述第二发光层侧壁的第二阻挡层、位于所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底的第二键合层，所述第二键合层还覆盖所述第二砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列；
利用所述第一键合层和所述第二键合层，将所述第一键合结构和所述第二键合结构键合，其中，所述第二键合层中的第一区域与所述第一键合层中的第二区域键合，所述第二键合层中的第二区域与所述第一键合层中的第一区域键合；
去除所述第一砷化镓衬底以及位于所述第二发光层表面的第一键合层和第二键合层；
在所述第一发光层表面形成第一电极；
在所述第二发光层表面形成第二电极。
可选的，该方法在去除所述第一砷化镓衬底以及位于所述第二发光层表面的第一键合层和第二键合层之前还包括：
去除所述第二砷化镓衬底，并在所述第二砷化镓衬底所在位置形成第三键合层；
在所述第三键合层背离所述第一砷化镓的一侧键合硅衬底。
可选的，所述制作第一键合结构包括：
提供第一砷化镓衬底；
在所述第一砷化镓衬底表面第一区域形成第一发光层；
在所述第一发光层侧壁形成第一阻挡层；
在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一键合层，所述第一键合层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列。
可选的，在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一键合层包括：
在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一反射层，所述第一反射层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域；
在所述第一反射层背离所述第一发光层一侧形成第一粘合层。
可选的，所述第一键合层的形成工艺为蒸度工艺。
可选的，所述第一阻挡层为非导电的透明氧化物层。
可选的，该方法包括：
对所述第一发光层未被所述第一电极覆盖的区域进行粗化处理；
对所述第二发光层未被所述第二电极覆盖的区域进行粗化处理。
一种LED芯片，利用上述任一项所述的制作方法制作，该LED芯片包括：
衬底；
位于所述衬底表面的第三键合层，所述第三键合层表面包括并列的第一区域和第二区域以及位于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域；
位于所述第一区域的第一发光层；
位于所述第二区域的第二发光层；
位于所述第三区域的阻挡层；
位于所述第一发光层背离所述第三键合层一侧的第一电极；
位于所述第二发光层背离所述第三键合层一侧的第二电极。
可选的，所述第一发光层表面未被所述第一电极覆盖的区域为粗糙表面；所述第二发光层表面未被所述第二电极覆盖的区域为粗糙表面。
可选的，所述衬底为硅衬底。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的技术方案中，所述LED芯片在工作时，其电流由所述第一电极依次经第一发光层、所述第二发光层到第二电极，而所述第一发光层和所述第二发光层的散热方向竖直向下，经所述LED芯片的衬底向外散发，两者方向不同，缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高了所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中LED芯片的结构示意图；
图2为本发明一个实施例所提供的LED芯片的制作方法的流程图；
图3-图14为本发明一个实施例所提供的LED芯片的制作过程中各结构示意图。
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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有AlGaInP系材料制造的LED芯片存在热冗累积的现象，导致LED的寿命较短。
如图1所示，现有AlGaInP系材料制造的LED芯片包括：砷化镓(GaAs)衬底01；位于所述砷化镓衬底01表面依次层叠的第一发光层02和第二发光层03，所述第一发光层02和所述第二发光层03均为AlGaInP层；位于所述第二发光层03背离所述第一发光层02一侧的第一电极04；位于所述砷化镓衬底01背离所述第一发光层02一侧的第二电极05。其中，所述第一发光层02和所述第二发光层03在所述第一电极04和所述第二电极05的作用下产生光线。
具体工作时，所述第一发光层02和所述第二发光层03产生的热量向下传导经所述砷化镓衬底01向外散发，而所述第一电极04和所述第二电极05施加在所述第一发光层02所述第二发光层03上电流方向也向下，相应的，该电流流动过程中产生的热量也传导经所述砷化镓衬底01向外散发，导致所述LED芯片中的热量在所述砷化镓衬底01中进行累积，影响所述AlGaInP层的发光效率，从而影响所述LED芯片的使用寿命。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED芯片，如图2所示，该芯片包括
S1：制作第一键合结构，所述第一键合结构包括：第一砷化镓衬底、位于所述第一砷化镓衬底表面第一区域的第一发光层、位于所述第一发光层侧壁的第一阻挡层、位于所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底的第一键合层，所述第一键合层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列。
具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，制作第一键合结构包括：
S101：如图3所示，提供第一砷化镓衬底10；
S102：继续如图3所示，在所述第一砷化镓衬底10表面第一区域形成第一发光层11，可选的，所述第一发光层11为AlGaInP层。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，在所述第一砷化镓衬底表面第一区域形成第一发光层包括：
在所述第一砷化镓衬底表面形成第一外延层，所述第一外延层完全覆盖所述第一砷化镓衬底的第一表面，可选的，所述第一外延层的形成工艺为外延工艺；
在所述第一外延层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一光刻胶；
对所述第一光刻胶进行刻蚀，保留所述第一光刻胶位于所述第一表面第一区域的部分，去除其他部分；
以刻蚀完成后的第一光刻胶为掩膜，对所述第一外延层进行刻蚀，仅保留所述第一外延层位于所述第一区域的部分，形成第一发光层；
去除剩余部分的所述第一光刻胶。
S103：如图4所示，在所述第一发光层11侧壁形成第一阻挡层12。
可选的，在本发明的一个实施例中，所述第一阻挡层12的形成工艺为沉积工艺，具体的，在本发明实施例中，在所述第一发光层11侧壁形成第一阻挡层12包括：
在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底的一侧形成第一覆盖层，所述第一覆盖层覆盖所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧表面，所述第一砷化镓衬底朝向所述第一发光层一侧未被所述第一发光层和所述第一阻挡层覆盖的区域(记为第二区域)，以及所述第一发光层的侧壁；
对所述第一覆盖层进行刻蚀，去除所述第一覆盖层位于所述第一发光层表面的部分以及所述第一覆盖层位于所述第一砷化镓衬底表面第二区域的部分，其中，所述第二区域与所述第一区域并列，仅保留所述第一覆盖层位于所述第一区域和所述第二区域之间(记为第三区域)的部分，形成第一阻挡层。其中，所述第一阻挡层用于对所述第一发光层的侧壁进行保护，亦可作为电流阻挡层。
可选的，在本发明实施例中，所述第一阻挡层为非导电的透明氧化物层，具体的，在本发明的一个实施例中，所述第一阻挡层的材料可为二氧化硅，在本发明的其他实施例中，所述第一阻挡层的材料还可以为氮化硅或三氧化二铝等，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
S104：如图5所示，在所述第一发光层11背离所述第一砷化镓衬底10一侧形成第一键合层13，所述第一键合层13还覆盖所述第一砷化镓衬底10表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一键合层包括：
在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一反射层，所述第一反射层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域，用于反射所述第一发光层中产生的光线；
在所述第一反射层背离所述第一发光层一侧形成第一粘合层。
可选的，在上述实施例中，所述第一反射层为AuZn层，即由金属Au和金属Zn组成的合金层，所述第一粘合层为Au层，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第一键合层13的形成工艺为蒸镀工艺，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
S2：制作第二键合结构，所述第二键合结构包括：第二砷化镓衬底、位于所述第二砷化镓衬底表面第一区域的第二发光层、位于所述第二发光层侧壁的第二阻挡层、位于所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底的第二键合层，所述第二键合层还覆盖所述第二砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列。
具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，制作第二键合结构包括：
S201：如图6所示，提供第二砷化镓衬底20；
S202：继续如图6所示，在所述第二砷化镓衬底20表面第一区域形成第二发光层21，可选的，所述第二发光层21为AlGaInP层。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，在所述第二砷化镓衬底表面第一区域形成第二发光层包括：
在所述第二砷化镓衬底表面形成第二外延层，所述第二外延层完全覆盖所述第二砷化镓衬底的第一表面，可选的，所述第二外延层的形成工艺为外延工艺；
在所述第二外延层背离所述第二砷化镓衬底一侧形成第二光刻胶；
对所述第二光刻胶进行刻蚀，保留所述第二光刻胶位于所述第二外延层第一表面第一区域的部分，去除其他部分；
以刻蚀完成后的第二光刻胶为掩膜，对所述第二外延层进行刻蚀，仅保留所述第二外延层位于所述第二外延层表面第一区域的部分，形成第二发光层；
去除剩余部分的所述第二光刻胶。
S203：如图7所示，在所述第二发光层21侧壁形成第二阻挡层22。
可选的，在本发明的一个实施例中，所述第二阻挡层22的形成工艺为沉积工艺，具体的，在本发明实施例中，在所述第二发光层侧壁形成第二阻挡层包括：
在所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底的一侧形成第二覆盖层，所述第二覆盖层覆盖所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底一侧表面，所述第二砷化镓衬底朝向所述第二发光层一侧未被所述第二发光层和第二阻挡层覆盖的区域(记为第二区域)，以及所述第二发光层的侧壁；
对所述第二覆盖层进行刻蚀，去除所述第二覆盖层位于所述第二发光层表面的部分以及所述第二覆盖层位于所述第二砷化镓衬底表面第二区域的部分，其中，所述第二区域与所述第一区域并列，仅保留所述第二覆盖层位于所述第一区域和所述第二区域之间(记为第三区域)的部分，形成第二阻挡层。其中，所述第二阻挡层用于对所述第二发光层的侧壁进行保护，亦可作为电流阻挡层。
可选的，在本发明实施例中，所述第二阻挡层22为非导电的透明氧化物层，具体的，在本发明的一个实施例中，所述第二阻挡层22的材料可为二氧化硅，在本发明的其他实施例中，所述第二阻挡层的材料还可以为氮化硅或三氧化二铝等，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
S204：如图8所示，在所述第二发光层21背离所述第二砷化镓衬底20一侧形成第二键合层23，所述第二键合层23还覆盖所述第二砷化镓衬底20表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，在所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底一侧形成第二键合层包括：
在所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底一侧形成第二反射层，所述第二反射层还覆盖所述第二砷化镓衬底表面的第二区域，用于反射所述第二发光层中产生的光线；
在所述第二反射层背离所述第二发光层一侧形成第二粘合层。
可选的，在上述实施例中，所述第二反射层为AuZn层，所述第二粘合层为Au层，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第二键合层23的形成工艺为蒸镀工艺，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
S3：如图9所示，利用所述第一键合层13和所述第二键合层23，将所述第一键合结构和所述第二键合结构键合，其中，所述第二键合层23中的第一区域与所述第一键合层13中的第二区域键合，所述第二键合层23中的第二区域与所述第一键合层13中的第一区域键合。
S4：如图10所示，去除所述第一砷化镓衬底10以及位于所述第二发光层21表面的第一键合层13和第二键合层23。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述去除所述第一砷化镓衬底以及位于所述第二发光层表面的第一键合层和第二键合层还可以替换为去除所述第二砷化镓衬底以及位于所述第一发光层表面的第一键合层和第二键合层，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
S5：继续如图10所示，在所述第一发光层11表面形成第一电极31，可选的，在本发明的一个实施例中，所述第一电极31的形成工艺为图形化光刻工艺，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
S6：继续如图10所示，在所述第二发光层21表面形成第二电极32，可选的，在本发明的一个实施例中，所述第二电极32的形成工艺也为图形化光刻工艺，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，由于硅衬底的散热效果比砷化镓衬底的散热效果好，故在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，为了提高所述LED芯片的散热效果，并反射所述第二发光层射向所述硅衬底的光线，提高所述第一发光层和所述第二发光层出光的一致性，均衡所述第一发光层和所述硅衬底之间的电流传输速度以及所述第二发光层和所述硅衬底之间的电流传输速度，该方法在去除所述第一砷化镓衬底10以及位于所述第二发光层21表面的第一键合层13和第二键合层23之前还包括：
如图11所示，去除所述第二砷化镓衬底20，并在所述第二砷化镓衬底20所在位置形成第三键合层40；
如图12所示，在所述第三键合层40背离所述第一砷化镓10的一侧键合硅衬底50，以提高所述LED芯片中衬底的散热效果，缓解热冗累积现象；然后，再如图13所示，去除所述第一砷化镓衬底10以及位于所述第二发光层21表面的第一键合层13和第二键合层23，并在所述第一发光层11表面形成第一电极31，在所述第二发光层21表面形成第二电极32。
可选的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，在所述第二砷化镓衬底所在位置形成第三键合层包括：依次在所述第二砷化镓衬底所在位置形成第三反射层和第三粘合层，其中，所述第三反射层用于反射所述第二发光层中产生的光线，所述第三粘合层用于粘合所述第三反射层和所述硅衬底。
可选的，在上述实施例中，所述第三反射层为AuZn层，所述第三粘合层为Au层，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，该方法在形成第一电极和第二电极后还包括：退火，并在所述第一电极和所述第二电极表面形成保护层后，如图14所示，对所述第一发光层未被所述第一电极覆盖的区域进行粗化处理，以提高所述第一发光层的出光效率，和/或，对所述第二发光层未被所述第二电极覆盖的区域进行粗化处理，以提高所述第二发光层的出光效率。但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
由上所述可知，利用本发明实施例所提供的LED芯片的制作方法制作的LED芯片在工作时，其电流由所述第一电极依次经第一发光层、所述第二发光层到第二电极，而所述第一发光层和所述第二发光层的散热方向竖直向下，经所述LED芯片的衬底向外散发，两者方向不同，缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高了所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
而且，利用本发明实施例所提供的LED芯片的制作方法制作的LED芯片，利用砷化镓衬底来提高所述第一发光层和所述第二发光层的生长效果，并在所述第一发光层和所述第二发光层形成之后，利用所述硅衬底替换所述砷化镓衬底，来提高所述LED芯片的衬底的散热效果，进一步缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
此外，利用本发明实施例所提供的LED芯片的制作方法制作的LED芯片中，所述第一发光层与所述硅衬底之间以及所述第二发光层与所述硅衬底之间还形成有第三键合层，从而使得所述第一发光层中的电流在流向所述第二发光层时，可以直接经所述第三键合层传输，而无需再传输至所述硅衬底中，进一步缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
相应的，本发明实施例还提供了一种LED芯片，该LED芯片利用本发明上述任一实施例所提供的制作方法制作。具体的，该LED芯片包括：
衬底，所述衬底表面包括并列的第一区域和第二区域以及位于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域；
位于所述第一区域的第一发光层；
位于所述第二区域的第二发光层；
位于所述第三区域的阻挡层；
位于所述第一发光层背离所述衬底一侧的第一电极；
位于所述第二发光层背离所述衬底一侧的第二电极。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述阻挡层包括形成于所述第一发光层朝向所述第二发光层一侧侧壁表面的第一阻挡层以及形成于所述第二发光层朝向所述第一发光层一侧侧壁表面的第二阻挡层。可选的，所述阻挡层为非导电的透明氧化物层，具体的，在本发明的一个实施例中，所述阻挡层的材料可为二氧化硅，在本发明的其他实施例中，所述阻挡层的材料还可以为氮化硅或三氧化二铝等，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述LED芯片还包括：位于所述衬底与所述第一发光层之间的第一键合层和第二键合层，其中，所述第一键合层包括第一反射层和第一粘合层，其中，所述第一反射层用于反射所述第一发光层射向所述衬底一侧的光线，提高所述第一发光层的光线利用率。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述LED芯片还包括：位于所述衬底表面的第三键合层，所述第三键合层直接位于所述衬底表面，且完全覆盖所述衬底朝向所述第一发光层和所述第二发光层一侧表面。可选的，所述第三键合层包括层叠的第三反射层和第三粘合层，其中，所述第三反射层用于反射所述第二发光层中的光线，提高所述第二发光层的光线利用率，所述第三粘合层用于粘合所述第三反射层和所述衬底。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述衬底为砷化镓衬底；在本发明的另一个实施例中，所述衬底为硅衬底，以提高所述LED芯片的衬底的散热效果。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，为了提高所述第一发光层和所述第二发光层的出光效率，所述第一发光层表面未被所述第一电极覆盖的区域为粗糙表面；所述第二发光层表面未被所述第二电极覆盖的区域为粗糙表面。
综上所述，本发明实施例所提供的LED芯片在工作时，其电流由所述第一电极依次经第一发光层、所述第二发光层到第二电极，而所述第一发光层和所述第二发光层的散热方向竖直向下，经所述LED芯片的衬底向外散发，两者方向不同，缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高了所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
而且，本发明实施例所提供的LED芯片，利用砷化镓衬底来提高所述第一发光层和所述第二发光层的生长效果，并在所述第一发光层和所述第二发光层形成之后，利用所述硅衬底替换所述砷化镓衬底，来提高所述LED芯片的衬底的散热效果，进一步缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
此外，本发明实施例所提供的LED芯片中，所述第一发光层与所述硅衬底之间以及所述第二发光层与所述硅衬底之间还形成有第三键合层，从而使得所述第一发光层中的电流在流向所述第二发光层时，可以直接经所述第三键合层传输，而无需再传输至所述硅衬底中，进一步缓解了所述LED芯片中的热量在所述LED芯片的衬底累积的现象，提高所述第一发光层和所述第二发光层的发光效率，延长了所述LED芯片的使用寿命。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：
制作第一键合结构，所述第一键合结构包括：第一砷化镓衬底、位于所述第一砷化镓衬底表面第一区域的第一发光层、位于所述第一发光层侧壁的第一阻挡层、位于所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底的第一键合层，所述第一键合层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列；
制作第二键合结构，所述第二键合结构包括：第二砷化镓衬底、位于所述第二砷化镓衬底表面第一区域的第二发光层、位于所述第二发光层侧壁的第二阻挡层、位于所述第二发光层背离所述第二砷化镓衬底的第二键合层，所述第二键合层还覆盖所述第二砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列；
利用所述第一键合层和所述第二键合层，将所述第一键合结构和所述第二键合结构键合，其中，所述第二键合层中的第一区域与所述第一键合层中的第二区域键合，所述第二键合层中的第二区域与所述第一键合层中的第一区域键合；
去除所述第一砷化镓衬底以及位于所述第二发光层表面的第一键合层和第二键合层；
在所述第一发光层表面形成第一电极；
在所述第二发光层表面形成第二电极。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，该方法在去除所述第一砷化镓衬底以及位于所述第二发光层表面的第一键合层和第二键合层之前还包括：
去除所述第二砷化镓衬底，并在所述第二砷化镓衬底所在位置形成第三键合层；
在所述第三键合层背离所述第一砷化镓的一侧键合硅衬底。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作第一键合结构包括：
提供第一砷化镓衬底；
在所述第一砷化镓衬底表面第一区域形成第一发光层；
在所述第一发光层侧壁形成第一阻挡层；
在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一键合层，所述第一键合层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域，所述第二区域与所述第一区域并列。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一键合层包括：
在所述第一发光层背离所述第一砷化镓衬底一侧形成第一反射层，所述第一反射层还覆盖所述第一砷化镓衬底表面的第二区域；
在所述第一反射层背离所述第一发光层一侧形成第一粘合层。
5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述第一键合层的形成工艺为蒸度工艺。
6.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述第一阻挡层为非导电的透明氧化物层。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，该方法包括：
对所述第一发光层未被所述第一电极覆盖的区域进行粗化处理；
对所述第二发光层未被所述第二电极覆盖的区域进行粗化处理。
8.一种LED芯片，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的制作方法制作，该LED芯片包括：
衬底；
位于所述衬底表面的第三键合层，所述第三键合层表面包括并列的第一区域和第二区域以及位于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域；
位于所述第一区域的第一发光层；
位于所述第二区域的第二发光层；
位于所述第三区域的阻挡层；
位于所述第一发光层背离所述第三键合层一侧的第一电极；
位于所述第二发光层背离所述第三键合层一侧的第二电极。
9.根据权利要求8所述的LED芯片，其特征在于，所述第一发光层表面未被所述第一电极覆盖的区域为粗糙表面；所述第二发光层表面未被所述第二电极覆盖的区域为粗糙表面。
10.根据权利要求8所述的LED芯片，其特征在于，所述衬底为硅衬底。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109273571A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-25 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法 |
| CN112736170A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-04-30 | 北京芯海视界三维科技有限公司 | 发光器件和显示装置 |
| JP2021168360A (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040149810A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-05 | Kuang-Neng Yang | Led stack manufacturing method and its structure thereof |
| CN1619846A (zh) * | 2004-02-26 | 2005-05-25 | 金芃 | 功率型高亮度白光组合半导体发光二极管（led）芯片及批量生产的工艺 |
| CN102694089A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-09-26 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | Led芯片键合方法及led芯片 |
| CN103972148A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种超薄绝缘体上材料的制备方法 |
| CN103996755A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-20 | 天津三安光电有限公司 | 一种氮化物发光二极管组件的制备方法 |
-
2018
- 2018-01-25 CN CN201810072168.1A patent/CN108269890B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040149810A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-05 | Kuang-Neng Yang | Led stack manufacturing method and its structure thereof |
| CN1619846A (zh) * | 2004-02-26 | 2005-05-25 | 金芃 | 功率型高亮度白光组合半导体发光二极管（led）芯片及批量生产的工艺 |
| CN102694089A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-09-26 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | Led芯片键合方法及led芯片 |
| CN103996755A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-20 | 天津三安光电有限公司 | 一种氮化物发光二极管组件的制备方法 |
| CN103972148A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种超薄绝缘体上材料的制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109273571A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-25 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法 |
| CN109273571B (zh) * | 2018-09-06 | 2020-04-14 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种氮化镓基发光二极管外延片及其制作方法 |
| JP2021168360A (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
| JP7478947B2 (ja) | 2020-04-13 | 2024-05-08 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
| CN112736170A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-04-30 | 北京芯海视界三维科技有限公司 | 发光器件和显示装置 |
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