CN112968080A - 一种红光led芯片及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种红光LED芯片及制备方法，制备红光LED芯片的过程中，通过在红光外延层上设置第一氮化镓膜层，在绝缘基板上设置第二氮化镓膜层，利用第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层间的键合形成键合层，进而通过键合层将红光外延层与绝缘基板结合在一起，实现红光外延层从生长基板到绝缘基板的转移。后续过程中，在绝缘基板上制备好红光LED芯片后，可以直接采用激光分解氮化镓材质的键合层。由于氮化镓对激光的吸收率高，在激光的作用下可以基本被完全分解，避免了在红光LED芯片留下BCB残胶的问题，因此可以提升红光LED芯片与蓝宝石衬底的剥离效果，维护了红光LED芯片的品质与显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种红光LED芯片及制备方法。
背景技术
目前，LED高清显示方案中都离不开红光、绿光、蓝光LED芯片。这三种颜色的LED芯片最终的制备过程都是在蓝宝石衬底上进行的，制备完成后，需要采用激光分离LED芯片与蓝宝石衬底。该工艺过程对于蓝光或绿光LED芯片而言，成熟简单。但对于红光LED芯片而言，因为红光外延层实际上是通过BCB(苯并环丁烯)胶粘接在蓝宝石衬底上的，因此，剥离蓝宝石衬底实际上就是通过分解BCB胶层从而解除其对红光LED芯片与蓝宝石衬底的粘接结合，但因为BCB胶对激光的吸收较差，所以，该过程中纯粹是靠物理冲击作用使BCB胶发生碳化而分解，这就容易出现去胶不完全的问题，从而使得残胶遗留在红光LED芯片上，影响红光LED芯片显示效果。
因此，如何改善红光LED芯片与蓝宝石衬底的剥离效果是目前亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种红光LED芯片及制备方法，旨在解决相关生产红光LED芯片的技术中通过激光碳化BCB胶来分离红光LED芯片与蓝宝石衬底，容易遗留残胶在红光LED芯片上影响红光LED芯片显示效果的问题。
本申请提供一种红光LED芯片制备方法，包括：
在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层，并在绝缘基板上设置第二氮化镓膜层，红光外延层为用于制备红光LED芯片的外延层；
将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层键合形成键合层并去除生长基板，以将红光外延层转移至绝缘基板；
设置与红光外延层电连接的电极；
激光分解键合层，以实现红光LED芯片与绝缘基板的分离。
上述红光LED芯片制备方法中，通过在红光外延层上设置第一氮化镓膜层，在绝缘基板上设置第二氮化镓膜层，利用第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层间的键合形成键合层，进而通过键合层将红光外延层与绝缘基板结合在一起，实现红光外延层从生长基板到绝缘基板的转移。后续过程中，在绝缘基板上制备好红光LED芯片后，可以直接采用激光分解氮化镓材质的键合层。由于氮化镓对激光的吸收率高，在激光的作用下可以基本被完全分解，避免了在红光LED芯片留下BCB残胶的问题，因此可以提升红光LED芯片与蓝宝石衬底的剥离效果，维护了红光LED芯片的品质与显示效果。
可选地，将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层键合形成键合层包括：
将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层在真空条件下进行键合形成键合层。
上述红光LED芯片制备方法中，在真空条件下对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层两个膜层进行键合，可以提升二者的键合效果，增强红光外延层与绝缘基板间结合的可靠性。
可选地，将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层键合形成键合层包括：
将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层在10℃-40℃的室温条件下进行键合形成键合层。
上述红光LED芯片制备方法中，直接在室温条件下对两个氮化镓膜层进行键合，避免高温键合过程中温度对红光外延层的损伤，有利于提升红光LED芯片的品质。
可选地，将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层键合形成键合层之前，还包括：
对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层进行Ar(氩)等离子体活化。
上述红光LED芯片制备方法中，在对两个氮化镓膜层进行键合之前，先采用Ar等离子体活化技术对氮化镓膜层的表面进行活化，这样可以提升键合过程中两个氮化镓膜层中原子相互扩散的活跃程度，增强键合效果。
可选地，红光外延层中包括依次设置的第一半导体层、有源层、第二半导体层及空穴分散层，在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层之前，还包括：在第二半导体层上设置空穴分散层；
在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层包括：在空穴分散层上设置第一氮化镓膜层。
可选地，空穴分散层包括氧化铟锡ITO层。
可选地，第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层的厚度均介于10-100nm之间。
上述红光LED芯片制备方法中，形成的每个氮化镓膜层的厚度介于10-100nm间，因此整个键合层的厚度就介于40-200之间，既能满足键合需求，又可以避免激光分解键合层的过程中损伤到红光外延层。
将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层键合形成键合层之前，还包括：
对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层的表面进行粗化处理，使得第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层的表面粗糙度处于5nm-20nm间。
上述红光LED芯片制备方法中，在形成两个氮化镓膜层之后，会对氮化镓膜层的表面进行粗化处理，保证氮化镓膜层表面的粗糙度处于5nm-20nm间，从而保障键合效果。
可选地，激光分解键合层包括：
采用波长为266nm的激光分解键合层。
上述红光LED芯片制备方法中，可以采用波长为266nm的激光分解键合层，因为所发出激光波长为266nm的激光设备常见，可以直接获取使用，有利于简化红光LED芯片的生产工艺，提升红光LED芯片的生产效率。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种红光LED芯片，该红光LED芯片采用如上任一项的红光LED芯片制备方法制得。
上述红光LED芯片，因为在制备过程中并不需要利用BCB胶层来结合红光外延层与绝缘基板，因此，分离红光LED芯片与绝缘基板时自然也就不会有残胶留下影响红光LED芯片的显示效果。该红光LED芯片的制备过程中，利用了分别设置在红光外延层、绝缘基板上的第一氮化镓膜层、第二氮化镓膜层间的键合实现了红光完成后，可以直接采用激光分解氮化镓材质的键合层。由于氮化镓对激光的吸收率高，在激光的作用下可以基本被完全分解，因此可以提升红光LED芯片与蓝宝石衬底的剥离效果，保障了红光LED芯片的品质与显示效果。
附图说明
图1为本发明中示出的相关技术制备红光LED过程中的一种状态变化示意图；
图2为本发明一种可选实施例中提供的红光LED芯片制备方法的流程图；
图3为本发明一种可选实施例中提供的制备红光LED过程中的一种状态变化示意图；
图4为本发明另一种可选实施例中提供的红光LED芯片制备方法的流程图；
图5为本发明另一种可选实施例中提供的红光LED芯片的一种结构示意图。
附图标记说明：
110-GaAs衬底；111-N型半导体层；112-有源层；113-P型半导体层；114-ITO层；115-BCB胶层；120-蓝宝石衬底；301-生长基板；302-绝缘基板；31-红光外延层；32-空穴分散层；331-第一氮化镓膜层；332-第二氮化镓膜层；330-键合层；50-红光LED芯片；51-第一半导体层；52-有源层；53-第二半导体层；54-ITO层；55-第一电极；56-第二电极。
请注意：附图说明中提及的图号应与下面的说明书内容提及的图号及说明书附图中的附图图号保持一致，附图说明中图的数量也应与说明书附图中图的数量一致。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
目前，LED高清显示屏的制备方案中是将红光、绿光、蓝光LED芯片焊接到驱动基板上，每个像素点由红光、绿光、蓝光三颗LED芯片组成，像素点排列成点阵结构，每个像素点中的LED芯片可以被单独驱动并可以支持分别调节红光、绿光、蓝光LED芯片的亮度。
在制备红光、绿光、蓝光LED芯片时，蓝光、绿光LED芯片可直接在蓝宝石衬底上生长GaN(氮化镓)基结构，由于蓝宝石衬底材料不导电，因此生长出GaN基结构后可直接在该蓝宝石衬底上制备出蓝光或绿光LED芯片。但红光LED芯片一般在GaAs(砷化镓)衬底上生长AlGaInP(铝镓铟磷)基结构，请结合图1中的(a)，由于GaAs衬底110材料导电，所以，逐步生长出N型半导体层111、有源层112、P型半导体层113，沉积ITO(氧化铟锡)层114后，需要将红光外延层转移至蓝宝石衬底120后才能继续完成红光LED芯片的制备：相关技术中通常是采用在ITO层114上旋涂BCB胶形成BCB胶层115，请结合图1中的(b)，然后利用BCB胶层115的粘合性将红光外延层转移至蓝宝石衬底120，如图1中的(c)与(d)所示。
红光外延层转移至蓝宝石衬底120后，将会设置分别与两个半导体层连接的电极，如图1中的(e)所示。LED芯片制备完成后，需要将LED芯片从蓝宝石衬底上剥离下来。目前最常见的剥离方式是激光剥离(Laser Lift Off，LLO)。激光剥离的实质是因为材料对特殊波段激光的吸收：材料吸收光子能量，从而电子跃迁至激态，利用GaN→Ga+N2的原理使得蓝宝石衬底与LED芯片分离。GaN材料对激光的吸收率高，因此可以使得蓝光、绿光LED芯片能够较为彻底地从蓝宝石基板上脱离。但红光LED芯片中，剥离蓝宝石衬底与红光LED芯片实质就是分解BCB胶层，BCB对激光的吸收较差，该过程纯粹是靠物理冲击作用使BCB胶发生碳化而分解，如图1中的(f)，此种情况下，容易出现残胶或者去胶不完全的问题，影响红光LED芯片的显示效果。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
一种可选实施例：
本实施例提供一种红光LED芯片制备方法，请参见图2示出的红光LED芯片制备方法的流程图，以及图3示出的制备红光LED芯片过程中的状态变化示意图：
S202：在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层，并在绝缘基板上设置第二氮化镓膜层。
本实施例中的红光外延层就是制备红光LED芯片的外延层，毫无疑义的是，红光外延层中包括第一半导体层、第二半导体层以及介于二者间的有源层。在第一半导体层、第二半导体层中，有一个是N型半导体层，另一个是P型半导体层。
考虑到红光LED芯片中半导体层对空穴的分散能力差，容易导致电子直接从一个电极处以最短路径穿过有源层到达另一半导体层上的电极处，进而引起红光LED芯片出光不均的问题，所以，在本实施例的一些示例中，红光外延层31上还设置有空穴分散层32，用于将空穴均匀分散到半导体层的整面上，提升红光LED芯片出光的均匀程度。
在本实施例的一些示例当中，空穴分散层32可以为ITO层，当然，本领域技术人员可以理解的是，ITO层并不是唯一可行的空穴分散层32，只要空穴分散层32具有较好的导电性能，能实现空穴传输功能即可。
红光外延层通常是在砷化镓材质的生长基板上生长出来的，请参见图3(a)所示，红光外延层31处于生长基板301上。由于砷化镓材质的生长基板301具有导电性，因此不适合继续在该生长基板301上进行红光LED芯片制备的后续流程，故，本实施例中生长出红光外延层之后，会将红光外延层31转移至绝缘基板上。为了实现红光外延层31的转移，相关技术中是通过在红光外延层31上设置BCB胶层，利用BCB胶层的粘接性完成红光外延层31与绝缘基板的结合，但本实施例中为了避免BCB胶层在激光剥离过程中出现的去胶不完全的问题，不再设置BCB胶层，而是采用氮化镓来结合红光外延层31与绝缘基板：
在红光外延层31上形成第一氮化镓膜层331，并在绝缘基板302上设置第二氮化镓膜层332。设置两个氮化镓膜层时可以采用包括但不限于以下几种工艺中的任意一种来实现：溅射、PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)、CVD(Chemical VaporDeposition，化学气相沉积)、EV(Evaporate，蒸镀、ALD(原子层淀积)工艺、PECVFD(等离子增强化学气相淀积)。而且，设置两个氮化镓膜层的工艺可以相同也可以不相同，在本实施例的一些示例当中，第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332均可以采用蒸镀工艺形成，但在本实施例的另外一些示例当中，第一氮化镓膜层331可以采用PVD工艺形成，而第二氮化镓膜层332则可以采用PECVFD工艺形成。
可以理解的是，第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332可以同时形成，也可以存在先后时序。例如，在本实施例的一些示例当中，可以先在红光外延层31上形成第一氮化镓膜层331，然后才在绝缘基板302上形成第二氮化镓膜层332。在本实施例的另外一些示例当中，可以先绝缘基板302上形成第二氮化镓膜层332，然后再在红光外延层31上形成第一氮化镓膜层331。可以理解的是，同时形成第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332，节约了红光LED芯片的生产时间，提升了红光LED芯片的生产效率。
假定红光LED芯片中不包括空穴分散层，且第一半导体层比第二半导体层更靠近生长基板，则第一氮化镓膜层331是设置在第二半导体层上的。如果红光LED芯片中还进一步包括空穴分散层，即从下至上依次包括第一半导体层、有源层与第二半导体层、空穴分散层时，则第一氮化镓膜层331是设置在空穴分散层上的，如图3(b)所示。
本实施例中，第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332的厚度可以相同也可以不同，通常情况下，二者的厚度介于10-100nm之间。例如，以第一氮化镓膜层331为例，在本实施例的一种示例当中，第一氮化镓膜层331的厚度为10nm，在本实施例的另外一种示例当中，第一氮化镓膜层331的厚度为100nm。可选地，一些示例当中，会将氮化镓膜层的厚度限定在50-60nm之间，例如50nm、53nm、58nm或60nm等厚度的氮化镓膜层都满足要求。在这种情况下，第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332键合形成键合层后，键合层的厚度就介于100-120nm之间。而通常情况下，激光剥离时，最多使120nm厚度的氮化镓发生分解，并不损坏红光外延层31。
为了保证后续过程中两个氮化镓膜层键合的效果，需要让两个氮化镓膜层表面的粗糙度满足要求，在本实施例的一些示例当中，第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332的表面粗糙度均应当处于5nm-20nm间，例如，粗糙度的取值可以为5nm、12nm、18nm、20nm等。更进一步地，在本实施例的一些示例当中，要求两个氮化镓膜层表面的粗糙度达到10nm级别。如果两个氮化镓膜层的形成工艺形成的氮化镓膜层表面的粗糙度可以直接达到要求，则在形成氮化镓膜层后，可以不必进一步对氮化镓膜层进行粗化处理。不过，在本实施例的另外一些示例当中，如果所选用的工艺成膜质量较差，可通过增加成膜厚度结合化学精细研磨抛光等方式来满足表面的粗糙度要求。所以，在一些示例当中，形成第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332后，还可以对第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332的表面进行粗化处理，使得第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332的表面粗糙度处于5nm-20nm间。例如，使得第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332的表面粗糙度达到10nm级别。当然，本领域技术人员应当理解的是，如果两个氮化镓膜层的形成工艺不同，则在一些示例当中，可能仅需要对其中一个进行粗化处理，而另外一个成膜后就直接可以满足表面粗糙度要求。
S204：将第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层键合形成键合层并去除生长基板，以将红光外延层从生长基板转移至绝缘基板。
在第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332形成以后，可以对两个氮化镓膜层进行键合。所谓“键合”实际上就是两个氮化镓膜层中的原子相互扩散，从而使得两个氮化镓膜层结合在一起，形成一个键合层330，请参见图3(c)。通常情况下，在空穴分散层32与绝缘基板302上形成氮化镓膜层时，氮原子会先于镓原子与空穴分散层32或绝缘基板302结合，在这种情况下，第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332最外层镓原子居多，键合过程中实际上也是两个氮化镓膜层中镓原子的相互扩散。
在本实施例的一些示例当中，在对两个氮化镓膜层进行键合之前，可以先对氮化镓膜层进行等离子体活化处理，从而增强氮化镓膜层表面原子的活性。例如，在本实施例的一些示例当中，可以对第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332进行Ar等离子体活化。两个氮化镓膜层表面被活化处理之后，在后续过程中，原子扩散效果会更好，键合效果自然也更可靠。
在本实施例的一些示例当中，可以在真空条件下对第一氮化镓膜层331与第二氮化镓膜层332进行键合。当然，可以理解是，这并不意味着在非真空条件下不能对两个氮化镓膜层进行键合处理，不过相较而言，真空条件下的键合效果更好，能够增强空穴分散层32与绝缘基板302间结合的可靠性。
在本实施例的一些示例当中，可以在室温条件下对两个氮化镓膜层进行键合。本实施例中的室温至少包括介于10℃-40℃之间的温度。例如，在本实施例的一些示例当中，室温可以为25℃±5℃。毫无疑义的是，在10℃-40℃范围以外的温度也并非绝对不能实现键合，例如43℃也是可行的，只不过，10℃-40℃已经涵盖了比较常见的室内温度，本实施例中要求在室温条件下进行键合处理，这主要是因为可以不必专门为键合工艺提供温度环境，简化了红光LED芯片的制备流程，降低了红光LED芯片的生产成本。同时，在室温环境下键合两个氮化镓膜层，也能避免高温键合过程中红光外延层31因高温而受损的情况发生。
形成键合层330的目的主要是要将红光外延层31从其生长基板301上转移至绝缘基板302上，键合层330的形成意味着红光外延层31与绝缘基板302之间已经形成了结合。另一方面，还需要将红光外延层31与其生长基板301分离，如图3(d)。根据前述介绍可知，红光LED芯片的生长基板是砷化镓材质的，因此，在本实施例的一些示例当中，可以采用湿法腐蚀等方式去除生长基板301。
S206：设置与红光外延层中半导体层电连接的电极。
当红光外延层31被转移到绝缘基板302上之后，可以设置与红光外延层中半导体层电连接的电极。相较于正装、垂直结构芯片的而言，倒装结构的LED芯片的电极无需打线，可有效减少封装面积、减少芯片尺寸、提高显示像素，有利于高清显示屏的制备，所以，本实施例中的红光LED芯片可以为倒装结构的LED芯片。可以理解的是，倒装的红光LED芯片中，两个电极位于同侧，本实施例中该侧面称为红光LED芯片的电极部署面。对于倒装结构的红光LED芯片而言，其电极部署面就是远离绝缘基板302的一个表面。
毫无疑义的是，红光LED芯片的两个电极中，第一电极应当与第一半导体层电连接，而第二电极应当与第二半导体层形成电连接。而第二半导体层自从红光外延层31被转移至绝缘基板302以后就一直被有源层与第二半导体层覆盖遮挡，故，为了设置电极，需要对红光外延层31进行蚀刻，露出第二电极的电极设置区。
在本实施例的一些示例当中，红光LED芯片中第一电极至少应当保证时刻掉红光外延层部分区域中的第一半导体层与有源层，从而使得第二半导体层的部分区域外露，形成第二电极的电极设置区。值得注意的是，直接将第二电极设置在第二半导体层上，电子将直接从电极设置区以最短路径穿过有源层与第一半导体层到达第一电极处，不再第二半导体层上进行横向扩散，从而导致红光LED芯片出光不均的问题。因此，在本实施例的另外一些示例当中，第二电极不会直接设置在第二半导体层上，而是会设置在空穴分散层上，也即第二电极的电极设置区位于空穴分散层上，因此，在对红光外延层进行蚀刻的时候，应当保证蚀刻掉第二电极的电极设置区中的第一半导体层、有源层以及第二半导体层，使得该区域中的空穴分散层外露。
当两个电极的电极设置区均外露后，可以设置电极。在本实施例的一些示例当中，可以采用蒸镀或者PVD等工艺在电极设置区上形成电极金属层，然后通过对电极金属层进行图案化处理从而形成第一电极与第二电极。图3(e)中示出的是将第二电极设置在空穴分散层上的一种示意图。两个电极设置完成以后，红光LED芯片的制备流程也就基本结束。
在本实施例中，绝缘基板302可以包括但不限于蓝宝石基板。
S208：激光分解键合层，以实现红光LED芯片与绝缘基板的分离。
当红光LED芯片在绝缘基板302上的制备流程结束以后，可以将红光LED芯片从绝缘基板302上剥离。在本实施例中，可以采用激光分解键合层，从而使得键合层被去除，破坏掉绝缘基板302与红光外延层31之间的结合，如图3(f)。
在本实施例的一些示例当中，分解键合层所采用的激光波长可以任意选择，在本实施例的一些示例当中，可以选用波长为266nm的激光对键合层进行分解。应当明白的是，这并不意味着266nm以外的激光对键合层的分解作用一定就很差或者是完全不能用于分解键合层，而是因为目前激光设备的波长基本都是266nm的整数倍。这些激光设备中波长为266nm的激光设备对键合层的去除效果最好，但实际上，如果未来开发出其他波长的激光设备，例如所发激光的波长为255nm、258nm或者是260nm的激光设备，那么这些激光设备也都是可用的。
本实施例中还提供一种红光LED芯片，该红光LED芯片通过前述流程制备得到，其结构可以参见图3中的(f)，其详细的制备流程与结构这里不再赘述。
本实施例中的红光LED芯片可以包括但不限于mini-LED(迷你LED)、Micro-LED(微LED)或者是OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等。其中，Micro-LED是新一代的显示技术，与现有的液晶显示相比具有更高的光电效率，更高的亮度，更高的对比度，以及更低的功耗，且还能结合柔性面板实现柔性显示，与传统的LED相比，它具有相同的发光原理，都是靠RGB颜色的LED芯片进行发光构成三原色，从而实现彩色画面。
本实施例中提供的红光LED芯片及其制备方法中，在将红光LED外延层从生长基板转移至绝缘基板时，不再采用BCB胶层实现红光外延层与绝缘基板间的结合，而是采用分别设置在红光外延层与绝缘基板上的两个氮化镓膜层的键合实现，这为后续分离绝缘基板与红光外延层提供了良好的基础，因为氮化镓材料可以在激光的作用下分解，因此使得绝缘基板与红光外延层的分离既彻底又方便，简化了红光LED芯片的制备过程，也提升了红光了的芯片的品质。
另一种可选实施例：
为了使本领域技术人员对前述红光LED芯片及其制备方法的优点与细节更清楚，本实施例将结合示例继续对前述红光LED芯片及其制备方法进行阐述，请参见图4示出的流程图：
S400：在砷化镓材质的生长基板上形成红光外延层。
本实施例中，自生长基板向上，红光外延层中依次包括第一半导体层、有源层、第二半导体层。
S402：在红光外延层上形成ITO层。
S404：在ITO层上形成第一氮化镓膜层。
可选地，可以采用蒸镀的方式在ITO层上形成厚度大约为50-60nm的第一氮化镓膜层。
S406：在蓝宝石基板上形成第二氮化镓膜层。
另一方面，也采用蒸镀工艺在蓝宝石基板上形成厚度大约为50-60nm的第二氮化镓膜层。可以理解的是，在其他一些示例当中，第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层的形成工艺也可以是蒸镀以外的其他工艺。
虽然图5中是先形成第一氮化镓膜层，然后才在蓝宝石基板上形成第二氮化镓膜层，但在本实施例的其他一些示例当中，也可以先形成第二氮化镓膜层，然后再形成第一氮化镓膜层，或者是两个氮化镓膜层同时形成。
另外，可以理解的是，本实施例中采用的是蓝宝石基板作为绝缘基板，但在其他一些示例当中也可以采用其他绝缘材质的基板来替代蓝宝石基板。
S408：对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层进行表面粗化处理。
可以理解的是，对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层的粗化处理并不是必须进行的，例如，如果形成的氮化镓膜层表面的粗糙度本来就可以达到10nm级别，则可以省略该粗化处理过程。
S410：对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层进行Ar等离子体活化。
对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层进行Ar等离子体活化可以提升原子扩散效果。
S412：在室温真空条件下对第一氮化镓膜层与第二氮化镓膜层进行键合处理形成键合层。
本实施例中可以在室温真空条件下对两个氮化镓膜层进行键合处理形成键合层，不过，在本实施例的其他一些示例当中，键合氮化镓膜层的条件可以改变。
S414：去除生长基板。
当键合层形成时，红光外延层与蓝宝石基板之间的结合就形成了，此时，只要分离了红光外延层与砷化镓材质的生长基板，就完成了红光外延层从生长基板到蓝宝石基板的转移。在本实施例的一些示例当中，可以采用湿法腐蚀的方式去除生长基板。
S416：对红光外延层的部分区域进行蚀刻至ITO层外露。
应当理解的是，当将红光外延层转移到蓝宝石基板以后，红光外延层中的第一半导体层将位于最顶层，而ITO层将位于最底层。所以第一电极的电极设置区本来就是外露的，但第二电极的电极设置区则还隐藏在第一半导体层、有源层、第二半导体层之下，所以，在设置电极之前，需要对第二电极的电极设置区中的第一半导体层、有源层以及第二半导体层进行蚀刻，从而使得ITO层得以外露，形成第二电极的电极设置区。
S418：在第一半导体层与ITO层上形成第一电极与第二电极。
第二电极的电极设置区外露之后，可以在两个电极的电极设置区中设置电极。例如，在本实施例的一些示例当中，可以采用PVD工艺在电极设置区上形成电极金属层，然后对电极金属层进行图案化处理形成第一电极与第二电极。
S420：采用波长为266nm的激光分解键合层。
电极制备好以后，可以激光剥离蓝宝石基板，本实施例中所采用的激光波长为266nm。当然，如果未来有开发出其他波长的激光设备，例如所发激光的波长为255nm、258nm或者是260nm的激光设备，这些激光设备也是可以被用于分解键合层的。
本实施例还提供一种红光LED芯片，请参见图5示出的一种结构示意图，该红光LED芯片50包括第一半导体层51、有源层52、第二半导体层53以及ITO层54。同时，红光LED芯片50还包括第一电极55与第二电极56，其中第一电极55设置在第一半导体层51上，与第一半导体层51电连接，而第二电极56则设置在ITO层54上，通过ITO层54与第二半导体层53实现电连接。该红光LED芯片50采用图4示出的制备方案制备得到，具体工艺流程，这里不再赘述。
本实施例提供的红光LED芯片制备方法及基于该制备方法得到的红光LED芯片，在剥离蓝宝石基板的时候，不会有残胶遗留在红光LED芯片上，保证了红光LED芯片的显示效果，提升了芯片品质。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种红光LED芯片制备方法，其特征在于，包括：
在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层，并在绝缘基板上设置第二氮化镓膜层，所述红光外延层为用于制备红光LED芯片的外延层；
将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层键合形成键合层并去除所述生长基板，以将所述红光外延层从生长基板转移至所述绝缘基板；
设置与所述红光外延层中半导体层电连接的电极；
激光分解所述键合层，以实现红光LED芯片与所述绝缘基板的分离。
2.如权利要求1所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层键合形成键合层包括：
将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层在真空条件下进行键合形成键合层。
3.如权利要求1所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层键合形成键合层包括：
将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层在10℃-40℃的室温条件下进行键合形成键合层。
4.如权利要求1所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层键合形成键合层之前，还包括：
对所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层进行氩Ar等离子体活化。
5.如权利要求1-4任一项所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述红光外延层中包括依次设置的第一半导体层、有源层、第二半导体层，所述在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层之前还包括：在所述第二半导体层上设置空穴分散层；
所述在置于生长基板的红光外延层上设置第一氮化镓膜层包括：在所述空穴分散层上设置第一氮化镓膜层。
6.如权利要求5所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述空穴分散层包括氧化铟锡ITO层。
7.如权利要求1-4任一项所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层的厚度均介于10nm-100nm之间。
8.如权利要求1-4任一项所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述将所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层键合形成键合层之前，还包括：
对所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层的表面进行粗化处理，使得所述第一氮化镓膜层与所述第二氮化镓膜层的表面粗糙度处于5nm-20nm间。
9.如权利要求1-4任一项所述的红光LED芯片制备方法，其特征在于，所述激光分解所述键合层包括：
采用波长为266nm的激光分解所述键合层。
10.一种红光LED芯片，其特征在于，所述红光LED芯片采用如权利要求1-9任一项所述的红光LED芯片制备方法制得。
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