一种mini-LED芯片及其制作方法技术

技术编号:27008511 阅读:34 留言:0更新日期:2021-01-08 17:14
本发明专利技术提供了一种mini‑LED芯片及其制作方法,通过设置隔离层、欧姆接触层以及反射镜,其中,所述隔离层设置于所述外延叠层的一侧侧壁;在所述外延叠层的一侧侧壁设置隔离层;所述欧姆接触层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面,并延伸至所述隔离层的表面;所述反射镜层叠于所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面;同时,第二电极位于侧壁且与位于侧壁的欧姆接触层连接;第一电极位于另一侧侧壁且其底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触。从而实现了侧壁电极的结构设计,避免电极挡光,使LED芯片的发光面积增大;同时,通过开孔从衬底背面沉积形成第一电极和第二电极,有利于电极打线时的精准对位控制。

【技术实现步骤摘要】
一种mini-LED芯片及其制作方法
本专利技术涉及发光二极管领域,尤其涉及一种mini-LED芯片及其制作方法。
技术介绍
随着发光二极管的快速发展,LED的应用日新月异,特别是LED在显示技术的发展。同时,由于LED显示屏的高分辨率的需要,LED芯片的间距及芯片的尺寸也越来越小;使LED的电极及打线变成行业的技术难点。目前,通常采用正面或背面芯片电极结构及常规的打线或键合技术。然而,正面或背面的芯片电极结构,虽然可靠性好、成本低,但在小尺寸芯片下,电极挡光问题凸显,且在LED间距越来越小,打线和键合都变得不容易,而且短路风险也加大,使得LED发光效率及可靠性降低。有鉴于此,本专利技术人专门设计了一种mini-LED芯片及其制作方法,本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种mini-LED芯片及其制作方法,以解决因LED阵列单元间距小造成在工艺实施过程引起的短路问题。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种mini-LED芯片,包括:衬底,及设置于所述衬底表面且通过沟槽相互隔离的若干个LED阵列单元;所述LED阵列单元包括:外延叠层,所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层;所述第一方向垂直于所述衬底,并由所述衬底指向所述外延叠层;隔离层,所述隔离层设置于所述外延叠层的一侧侧壁;欧姆接触层,所述欧姆接触层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面,并延伸至所述隔离层的表面;反射镜,所述反射镜层叠于所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面;第二电极,以被保持在第二孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层侧壁,且与位于侧壁的欧姆接触层连接;第一电极,以被保持在第一孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层的另一侧侧壁,且所述第一电极的底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触。优选地,所述隔离层包括AlN隔离层。优选地,所述反射镜包括金属反射镜。优选地,所述第二电极的底面与所述金属反射镜形成电连接。优选地,所述金属反射镜延伸至侧壁的欧姆接触层的表面;所述第二电极与位于侧壁的金属反射镜形成电连接。优选地,还包括保护层,所述保护层覆盖所述反射镜及所述外延叠层的裸露区域。本专利技术还提供了一种mini-LED芯片的制作方法,所述制作方法包括如下步骤:步骤S01、提供一衬底,并在所述衬底的背面通过蚀刻形成交替排列且相互远离设置的第一阵列和第二阵列,所述第一阵列包括若干呈直线排布的第一孔洞,所述第一阵列包括若干呈直线排布的第二孔洞,且所述第二孔洞贯穿所述衬底,所述第一孔洞裸露部分所述衬底;步骤S02、在各所述第二孔洞侧壁形成二氧化硅;步骤S03、层叠一外延叠层于所述衬底的正面,所述外延叠层至少包括沿生长方向依次堆叠第一型半导体层、有源层以及第二型半导体层;步骤S04、腐蚀去除所述第二孔洞侧壁的二氧化硅;步骤S05、在所述第二型半导体层表面形成二氧化硅后,采用PVD工艺在二氧化硅表面以及所述第二孔洞侧壁形成AlN隔离层;步骤S06、腐蚀去除所述第二型半导体层表面的二氧化硅及AlN隔离层,使所述第二型半导体层裸露;步骤S07、沉积一欧姆接触层,其覆盖所述第二型半导体层表面并延伸至所述第二孔洞的侧壁;步骤S08、对所述衬底的第一孔洞进行二次蚀刻,使其显露部分所述第一型半导体层;步骤S09、在所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面沉积形成反射镜;步骤S10、沉积形成第一电极和第二电极,所述第二电极以被保持在第二孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层侧壁,且与位于侧壁的欧姆接触层连接;所述第一电极以被保持在第一孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层的另一侧侧壁,且所述第一电极的底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触;步骤S11、通过ICP蚀刻出切割沟槽,形成相互隔离的若干个LED阵列单元。优选地,继所述步骤S11后,执行如下步骤:步骤S12、在外延叠层裸露区域以及反射镜背离所述欧姆接触层的一侧表面沉积形成保护层。优选地,所述反射镜包括金属反射镜,所述第二电极的底面与所述金属反射镜形成电连接。本专利技术还提供了另一种mini-LED芯片的制作方法,所述制作方法包括如下步骤:步骤A01、提供一衬底;步骤A02、层叠一外延叠层于所述衬底表面,所述外延叠层至少包括沿生长方向依次堆叠第一型半导体层、有源层以及第二型半导体层;步骤A03、将所述外延叠层的切割形成若干个阵列单元;步骤A04、在衬底背面相对所述阵列单元的相对两侧边缘的位置,通过蚀刻分别形成第一孔洞和第二孔洞,且所述第一孔洞裸露所述第一型半导体层的部分表面,所述第二孔洞贯穿所述衬底及所述外延叠层;步骤A05、在所述第二型半导体层表面形成二氧化硅后,采用PVD工艺在二氧化硅表面以及所述第二孔洞侧壁形成AlN隔离层;步骤A06、腐蚀去除所述第二型半导体层表面的二氧化硅及AlN隔离层,使所述第二型半导体层裸露;步骤A07、沉积一欧姆接触层,其覆盖所述第二型半导体层表面并延伸至所述第二孔洞的侧壁;步骤A08、在所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面沉积形成反射镜;步骤A09、沉积形成第一电极和第二电极,所述第二电极以被保持在第二孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层侧壁,且与位于侧壁的欧姆接触层连接;所述第一电极以被保持在第一孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层的另一侧侧壁,且所述第一电极的底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触;步骤A10、通过ICP蚀刻出切割沟槽,形成相互隔离的若干个LED阵列单元。优选地,继所述步骤A10后,执行如下步骤:步骤A11、在外延叠层裸露区域以及反射镜背离所述欧姆接触层的一侧表面沉积形成保护层。优选地,所述反射镜包括金属反射镜,所述第二电极的底面与所述金属反射镜形成电连接。经由上述的技术方案可知,本专利技术提供的mini-LED芯片,通过设置隔离层、欧姆接触层以及反射镜,其中,所述隔离层设置于所述外延叠层的一侧侧壁;在所述外延叠层的一侧侧壁设置隔离层;所述欧姆接触层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面,并延伸至所述隔离层的表面;所述反射镜层叠于所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面;同时,第二电极以被保持在第二孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层侧壁,且与位于侧壁的欧姆接触层连接;第一电极以被保持在第一孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层的另一侧侧壁,且所述第一电极的底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触。从而实现了侧壁电极的芯片结构设计,避免了电极的挡光问题,使LED芯片的发光面积增大,提高其发光效率;同时,通过开孔从衬底背面沉积形成第一电极和第二电极,有利于电极打线时的精准对位控制,并避免短路的风险。进一步地,通过设置所述隔离层为AlN隔离层,所述第二电极通过AlN隔离层与外延叠层隔离,由于AlN与外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种mini-LED芯片,包括:衬底,及设置于所述衬底表面且通过沟槽相互隔离的若干个LED阵列单元;其特征在于,所述LED阵列单元包括:/n外延叠层,所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层;所述第一方向垂直于所述衬底,并由所述衬底指向所述外延叠层;/n隔离层,所述隔离层设置于所述外延叠层的一侧侧壁;/n欧姆接触层,所述欧姆接触层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面,并延伸至所述隔离层的表面;/n反射镜,所述反射镜层叠于所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面;/n第二电极,以被保持在第二孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层侧壁,且与位于侧壁的欧姆接触层直接或间接地形成连接;/n第一电极,以被保持在第一孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层的另一侧侧壁,且所述第一电极的底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种mini-LED芯片,包括:衬底,及设置于所述衬底表面且通过沟槽相互隔离的若干个LED阵列单元;其特征在于,所述LED阵列单元包括:
外延叠层,所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层;所述第一方向垂直于所述衬底,并由所述衬底指向所述外延叠层;
隔离层,所述隔离层设置于所述外延叠层的一侧侧壁;
欧姆接触层,所述欧姆接触层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面,并延伸至所述隔离层的表面;
反射镜,所述反射镜层叠于所述欧姆接触层背离所述第二型半导体层的一侧表面;
第二电极,以被保持在第二孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层侧壁,且与位于侧壁的欧姆接触层直接或间接地形成连接;
第一电极,以被保持在第一孔洞的方式沉积形成于所述外延叠层的另一侧侧壁,且所述第一电极的底面与所述第一型半导体层形成欧姆接触。


2.根据权利要求1所述的mini-LED芯片,其特征在于,所述隔离层包括AlN隔离层。


3.根据权利要求1或2所述的mini-LED芯片,其特征在于,所述反射镜包括金属反射镜。


4.根据权利要求3所述的mini-LED芯片,其特征在于,所述第二电极的底面与所述金属反射镜形成电连接。


5.根据权利要求3所述的mini-LED芯片,其特征在于,所述金属反射镜延伸至侧壁的欧姆接触层的表面;所述第二电极与位于侧壁的金属反射镜形成电连接。


6.根据权利要求1所述的mini-LED芯片,其特征在于,还包括保护层,所述保护层覆盖所述反射镜及所述外延叠层的裸露区域。


7.一种mini-LED芯片的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括如下步骤:
步骤S01、提供一衬底,并在所述衬底的背面通过蚀刻形成交替排列且相互远离设置的第一阵列和第二阵列,所述第一阵列包括若干呈直线排布的第一孔洞,所述第一阵列包括若干呈直线排布的第二孔洞,且所述第二孔洞贯穿所述衬底,所述第一孔洞裸露部分所述衬底;
步骤S02、在各所述第二孔洞侧壁形成二氧化硅;
步骤S03、层叠一外延叠层于所述衬底的正面,所述外延叠层至少包括沿生长方向依次堆叠第一型半导体层、有源层以及第二型半导体层;
步骤S04、腐蚀去除所述第二孔洞侧壁的二氧化硅;
步骤S05、在所述第二型半导体层表面形成二氧化硅后,采用PVD工艺在二氧化硅表面以及所述第二孔洞侧壁形成AlN隔离层;
步骤S06、腐蚀去除所述第二型半导体层表面的二氧化硅及AlN隔离层,使所述第二型半导体层裸露;
步骤S07、沉积一欧姆接触层,其覆盖所述第二型半导体层表面并延伸至所述第二孔洞的侧壁;
步骤S08、对所述衬底的第一孔洞进行二次蚀刻,使其显露部分所述第一型半导体层;
步...

【专利技术属性】
技术研发人员:林志伟陈凯轩蔡建九曲晓东赵斌
申请(专利权)人:厦门乾照光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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