一种二极管芯片及其制备方法与流程

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种二极管芯片及其制备方法。

背景技术：

发光二极管(led)的发光原理是利用电子在n型半导体与p型半导体间移动的能量差，以光的形式释放能量，这样的发光原理有别于白炽灯发热的发光原理，因此发光二极管被称为冷光源。此外，发光二极管具有耐久性高、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，因此现今的照明市场对发光二极管给予厚望，将其视为新一代照明工具。

目前垂直薄膜结构led芯片主要包括n型电极层、n型层、发光层、p型层、反射层和p型电极层，发光层产生的光通过反射层由n型层反射出，现有的反射层大多数为平板型odr反射镜，通常由于这种平板型odr反射镜的有效反射面积与发光区面积基本相等，导致led芯片的出光效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种二极管芯片及其制备方法，通过增大odr反射镜的有效反射面积，以提高二极管芯片的出光效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种二极管芯片，包括：基板，位于基板上的金属键合层、反射层、外延层、n型电极层以及位于基板背面的p型电极层；

所述外延层包括依次位于所述反射层上的p型结构层、发光层、n型结构层和n型欧姆接触层；

所述反射层与所述p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，所述实心图案层的侧壁面与所述基板成设定角度；

所述n型结构层包括n型粗化层，所述n型粗化层暴露于所述n型电极层外的区域具有粗化状形貌。

在一种实施方式中，所述实心图案层包括：圆锥型图案层、圆台型图案层、棱锥型图案层或棱台型图案层。

在一种实施方式中，所述反射层包括位于所述金属键合层上的反射金属层和位于所述反射金属层上的反射介质膜层；

所述p型结构层包括位于所述反射介质膜层上的p型窗口层；

所述p型窗口层上设置有由多个按设定规则排布的第一凹坑组成的第一凹坑层，每个第一凹坑的侧壁面与所述基板成设定角度；

所述反射介质膜层设置有与所述第一凹坑相匹配的第二凹坑，且在相邻两个第二凹坑之间的凸起处的平坦位置设置有填充有金属的介质膜通孔，所述相邻两个所述第二凹坑之间的凸起处朝向所述基板；

所述反射金属层与所述金属键合层粘接；

所述反射金属层上设置有由填充所述第二凹坑的凸起结构形成的凸起结构层，将所述反射金属层与所述反射介质膜层粘接，所述反射金属层与介质膜通孔内填充的金属一端接触，所述介质膜通孔内填充的金属另一端与所述p型窗口层接触，形成所述导电层；

所述第一凹坑层、所述反射介质膜层和所述凸起结构层形成所述实心图案层。

在一种实施方式中，所述介质膜通孔与所述第二凹坑的位置关系包括以下几种：

所述介质膜通孔位于最外侧相邻两个第二凹坑之间的平坦位置；或者，

所述介质膜通孔位于各相邻两个第二凹坑之间的平坦位置。

在一种实施方式中，所述p型窗口层包括位于反射介质膜层上的p型欧姆接触层和p型电流扩展层。

第二方面，本申请实施例提供了一种二极管芯片的制备方法，包括：

在临时衬底上外延层，所述外延层包括依次形成于所述临时衬底上的n型保护层、n型欧姆接触层、n型结构层、发光层和p型结构层；

在所述p型结构层上形成反射层，使得所述反射层与所述p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，所述实心图案层的侧壁面与所述临时衬底成设定角度；

在所述反射层上形成第一金属键合层，并在基板上形成第二金属键合层，将所述第一金属键合层与所述基板上的第二金属键合层键合后形成位于所述基板上的金属键合层；

去除所述临时衬底和所述n型保护层后，对所述n型欧姆接触层进行蚀刻，得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层；

在所述n型欧姆接触层上形成n型电极层，使得所述n型电极层暴露所述n型结构层的n型粗化层；

对所述外延层进行蚀刻，形成蚀刻道，对所述n型粗化层的暴露区域进行粗化形成暴露于所述n型电极层之外的粗化状形貌，在所述基板背面形成p型电极层后，沿着所述蚀刻道进行切割，得到多个独立的二极管芯片。

在一种实施方式中，所述p型结构层包括形成于所述发光层上的p型限制层和形成于所述p型限制层上的p型窗口层，所述在所述p型结构层上形成反射层之前，所述方法还包括：

在所述p型窗口层上沉积蚀刻保护层，并在所述蚀刻保护层上旋涂第一光刻胶层；

通过具有按设定规则排布的第二设定图案的光刻板对所述第一光刻胶层进行曝光及显影后，使得所述第一光刻胶层暴露出具有按所述设定规则排布的第二设定图案的蚀刻保护层；

对暴露的蚀刻保护层进行蚀刻，使得所述p型窗口层暴露出具有按所述设定规则排布的第二设定图案的p型窗口层；

对暴露的p型窗口层进行蚀刻形成多个按所述设定规则排布的第一凹坑，每个所述第一凹坑的侧壁面与所述基板成设定角度；

去除剩余的蚀刻保护层和第一光刻胶层后使得所述p型窗口层形成由多个所述第一凹坑组成的第一凹坑层。

在一种实施方式中，所述p型窗口层包括形成于所述p型限制层上的p型电流扩展层和形成于所述p型电流扩展层上的p型欧姆接触层，所述对暴露的蚀刻保护层进行蚀刻包括：

对暴露的蚀刻保护层进行蚀刻后，使得所述p型欧姆接触层暴露出具有按所述设定规则排布的第二设定图案的p型欧姆接触层；

对暴露的p型欧姆接触层进行蚀刻，使得所述p型欧姆接触层和所述p型电流扩展层形成多个按所述设定规则排布的第一凹坑。

在一种实施方式中，所述反射层包括反射介质膜层和反射金属层，所述在所述p型结构层上形成反射层，使得所述反射层与所述p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，包括：

在所述第一凹坑层上沉积反射介质膜层，使得所述反射介质膜层形成与所述第一凹坑相匹配的第二凹坑；

在相邻两个第二凹坑之间的凸起处的平坦位置设置处对所述反射介质膜层蚀刻形成介质膜通孔，所述相邻两个第二凹坑之间的凸起处背向所述临时衬底；

在所述反射介质膜层上沉积反射金属层，使得所述反射金属层形成填充所述第二凹坑的凸起结构，并与所述反射介质膜层接触，且在所述介质膜通孔内形成与所述p型窗口层欧姆接触的所述导电层。

在一种实施方式中，所述去除所述临时衬底和所述n型保护层后，对所述n型欧姆接触层进行蚀刻，得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层，包括：

去除所述临时衬底和所述n型保护层后，在所述n型欧姆接触层上形成第二光刻胶层；

通过具有呈第一设定图案的光刻板对所述第二光刻胶层进行曝光显影后，得到与所述第一设定图案对应的光刻胶保留区域和暴露的待蚀刻的n型欧姆接触层；

蚀刻掉待蚀刻的n型欧姆接触层后，去除光刻胶保留区域的第二光刻胶层，得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层。

本申请实施例提供的二极管芯片及其制备方法，包括基板，位于基板上的金属键合层、反射层、外延层、n型电极层以及位于基板背面的p型电极层；外延层包括依次位于反射层上的p型结构层、发光层、n型结构层和n型欧姆接触层；反射层与所述p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，实心图案层的侧壁面与所述基板成设定角度；n型结构层包括n型粗化层，n型粗化层暴露于n型电极层外的区域具有粗化状形貌。

可见，本申请实施例中通过在二极管芯片中的反射层与p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，且实心图案层的侧壁面与基板成设定角度，这样发光层发射的光在经过反射层时，会通过图案层的侧壁面进行镜面反射，因为图案层的侧壁面与基板成设定角度，使得反射层的反射面积大大提高了，从而提高了出光效率，另外，反射层和p型结构层接触处的图案层是实心的，这样芯片内部无空腔，在固晶、焊线过程中，外延层承受压力发生碎裂的风险较低，综上，本申请实施例提出的二极管芯片一方面提高了放光效率，另一方面不易出现碎裂的风险。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的第一种二极管芯片的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的实心图案层的结构示意图；

图3a示出了本申请实施例所提供的第一种反射介质膜层的俯视图；

图3b示出了本申请实施例所提供的第二种反射介质膜层的俯视图；

图3c示出了本申请实施例所提供的第三种反射介质膜层的俯视图；

图4示出了本申请实施例所提供的第二种二极管芯片的结构示意图；

图5示出了本申请实施例所提供的一种二极管芯片的制备方法流程图；

图6示出了本申请实施例所提供的第一种外延层结构示意图；

图7示出了本申请实施例所提供的在p型窗口层上形成多个第一凹坑的方法流程图；

图8示出了本申请实施例所提供第一种在p型结构层上形成第一凹坑后的结构示意图；

图9示出了本申请实施例所提供的第二种外延层结构示意图；

图10示出了本申请实施例所提供的第二种在p型结构层上形成第一凹坑后的结构示意图；

图11示出了本申请实施例所提供的一种形成实心图案层的方法流程图；

图12示出了本申请实施例所提供的一种形成实心图案层后对应的结构装置图；

图13示出了本申请实施例所提供的一种形成具有第一设定图案的n型欧姆接触层的方法流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

针对现有技术中二极管芯片的发光效率较低，本申请实施例提供了一种二极管芯片及其制备方法，将在以下本申请实施例中进行具体阐述。

实施例1

本申请实施例1提供了一种二极管芯片，如图1所示，包括：基板11，位于基板11上的金属键合层12、反射层13、外延层、n型电极层18以及位于基板11背面的p型电极层19。

外延层包括依次位于反射层13上的p型结构层14、发光层15、n型结构层16和n型欧姆接触层17。

反射层13与p型结构层14的接触处形成导电层131和具有规则排布的实心图案层，该实心图案层的侧壁面132与基板11成设定角度。

n型结构层16包括n型粗化层161，n型粗化层暴露于n型电极层18外的区域具有粗化状形貌。

图1中的二极管芯片中的图案层的切面为圆台型，除了如图1所示的圆台型图案层以外，图案层还可以是圆锥型图案层、棱锥型图案层或者棱台型图案层，只要其侧壁面与基板成设定角度，且该图案层为实心图案层即可。

如图1所示，反射层与p型结构层接触处形成的实心图案层的突出部20是通过对p型结构层蚀刻第一凹坑后，在第一凹坑上形成反射层后形成的，具体地，这里的第一凹坑的深度可以为0.5～5um，第一凹坑的外接圆的直径尺寸可以为0.5～50um，相邻两个第一凹坑之间的距离可以为1～100um。

可选地，如图1所示，反射层13包括位于金属键合层12上的反射金属层134和位于反射金属层134上的反射介质膜层135。

p型结构层14包括位于反射介质膜层135上的p型窗口层142。

p型窗口层142上设置有由多个按设定规则排布的第一凹坑1423组成的第一凹坑层，每个第一凹坑1423的侧壁面132与基板11成设定角度。

反射介质膜层135设置有与p型窗口层142的第一凹坑1423相匹配的第二凹坑1352，且在相邻两个第二凹坑之间的凸起处的平坦位置设置有填充有金属的介质膜通孔1351，这里相邻两个第二凹坑之间的凸起处朝向基板。

通过在p型窗口层上蚀刻第一凹坑，使得第一凹坑按照设定规则排布，这里的按照设定规则排布可以阵列排布。

反射金属层134与金属键合层12粘接。

反射金属层134上设置有由填充第二凹坑的凸起结构1341形成的凸起结构层，将反射金属层134与反射介质膜层135粘接，反射金属层134与介质膜通孔内填充的金属一端接触，介质膜通孔内填充的金属另一端与p型窗口层接触，形成导电层；

这样，由第一凹坑1423形成的第一凹坑层、具有第二凹坑1352反射介质膜层和由凸起结构1341形成的凸起结构层构成实心图案层，如图2所示为图1中的实心图案层200的结构图。

本申请实施例中的反射层也可以称为微反射镜结构，这里的微反射镜结构的形状可以是上述提到的圆锥型、圆台型、棱锥型、棱台型、球冠型等。有益效果：这种形貌均为顶部小、底部大，具有斜面，可以有效地增大反射面积，并改变反射角度。

另外，制作微反射镜结构时，蚀刻p型窗口层较浅，不超过p型窗口层厚度的50％，这样的好处为：一、避免蚀刻过深损伤发光层；二、不损失有效发光区面积；三、同时也不影响p型窗口层的电流扩展功能。

这里，如图1所示，p型结构层14还可以包括位于p型窗口层142上的p型限制层141，这里是在p型窗口层142上设置多个按规则排布的第一凹坑，其中p型窗口层可以为磷化镓gap窗口层，其厚度为1～10um，优选厚度为3um，p型gap主体部分掺杂浓度为1e18/cm³以上，p型gap表层掺杂浓度达到1e19/cm³以上。

其中p型限制层可以为p型铝镓铟磷algainp限制层，这里的algainp是指alxgayin(1-x-y)p材料，各alxgayin(1-x-y)p功能层组分可以根据实际需求进行调整。

这里的反射层具体是指由反射金属层和反射介质膜层形成的反射镜结构，具体地，这里的反射介质膜层可以为二氧化硅sio2反射介质膜层或者氟化镁mgf2反射介质膜层，其均匀地位于覆盖在具有第一凹坑的p型窗口层上(图1是将外延片转移到基板上后倒置形成的，在方法实施例中将进行详细阐述)，因为反射介质膜层为绝缘材料制备的，为了使得电流能够从p型电极层传输至p型窗口层，故反射介质膜层上包括介质膜通孔，优选地，介质膜通孔位于相邻两个第二凹坑之间的平坦位置，通过在该介质膜通孔内设置导电材料，使得反射金属层通过导电材料与p型窗口层导通。

这里的反射金属层可以为全方向反射镜odr金属层，这里的odr金属层即包括填充入p型窗口层形成的凹坑内的凸起结构，该凸起结构与介质膜层接触，且与介质膜通孔内填充的金属一端接触。

可选地，上述提到的介质膜通孔与第二凹坑的位置关系包括以下几种：

(1)介质膜通孔位于最外侧相邻两个第二凹坑之间的平坦位置。

这种情况下，当实心图案层为圆台型图案层时，微反射镜结构的俯视图如图3a所示，当实心图案层为棱台型图案层，比如为六棱台型图案层时，微反射镜结构的俯视图如图3b所示。

具体地，上述图3a中空心圆表示反射介质膜层135的俯视图，实心圆表示介质膜通孔1351。

(2)介质膜通孔位于各相邻两个第二凹坑之间的平坦位置。

这种情况下，当实心图案层为棱台型图案层，比如为六棱台型图案层时，微反射镜结构的俯视图如图3c所示。

上述结构的二极管芯片中，n型结构层还可以包括n型电流扩展层162和n型限制层163。

在如图1所示的二极管芯片中的n型电流扩展层、n型限制层、n型粗化层和p型限制层分别可以为n型algainp电流扩展层、n型algainp限制层、n型algainp粗化层和p型algainp限制层。

在一种实施方式中，如图4所示，p型窗口层142包括位于反射介质膜层135上的p型欧姆接触层1422和p型电流扩展层1421。

这里的p型电流扩展层的厚度可选为0.9～9.9um，优选厚度为3um，p型欧姆接触层厚度为0.1～1um，优选厚度为0.2um。

如图4所示的实施方式中，除了p型窗口层142与如图1所示的p型窗口层不同，这里的p型窗口层包括p型欧姆接触层和p型电流扩展层，其他结构层相同，但是结构层对应的材料有所不同，比如该结构所示的二极管芯片中的n型电流扩展层、n型限制层、n型粗化层、p型限制层和p型电流扩展层分别可以为n型砷化铝镓algaas电流扩展层、n型algaas限制层、n型algaas粗化层、p型algaas限制层和p型algaas电流扩展层；这里的p型欧姆接触层可以为p型gap欧姆接触层，这里的p型algaas电流扩展层掺杂浓度为1e18/cm³，p型gap欧姆接触层表层掺杂浓度达到1e19/cm³以上。

该实施方式中p型窗口层形成的凹坑具体是由p型欧姆接触层和p型电流扩展层共同形成的，将在实施例2中具体形成过程中具体阐述，在此不再阐述。

实施例2

本申请实施例2提供了一种二极管芯片的制备方法，如图5所示，包括以下具体步骤s501～s506：

s501，在临时衬底上依次形成外延层，该外延层包括依次形成于临时衬底上的n型保护层、n型欧姆接触层、n型结构层、发光层和p型结构层。

这里在临时衬底20上依次形成n型保护层21(这里的n型保护层可以包括依次生长在临时衬底上的n型缓冲层211和n型腐蚀停止层212)、n型欧姆接触层17、n型结构层16(这里的n型结构层16可以包括依次位于n型欧姆接触层17上的n型粗化层161、n型电流扩展层162和n型限制层163)、发光层15和p型结构层14(这里的p型结构层14可以包括依次形成于发光层15上的p型限制层141和p型窗口层142)得到如图6所示的结构。

s502，在p型结构层上形成反射层，使得反射层与p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，实心图案层的侧壁面与临时衬底成设定角度。

可选地，当p型结构层14包括形成于发光层上的p型限制层和形成于p型限制层上的p型窗口层时，步骤s502在p型结构层上形成反射层之前，如图7所示，还可以包括以下具体步骤s701～s705：

s701，在p型窗口层上沉积蚀刻保护层，并在蚀刻保护层上旋涂第一光刻胶层。

s702，通过具有按设定规则排布的第二设定图案的光刻板对第一光刻胶层进行曝光显影后，使得第一光刻胶层暴露出具有按设定规则排布的第二设定图案的蚀刻保护层。

这里具有按设定规则排布的第二设定图案的光刻板是指具有第二设定图案的通孔的光刻板，这些通孔按照设定规则排布，通过该光刻板对第一光刻胶层进行曝光后，可以通过显影对通孔处的光刻胶层进行去除，则暴露出具有按设定规则规则排布的第二设定图案的蚀刻保护层，这里的蚀刻保护层可以为二氧化硅sio2保护层。

s703，对暴露的蚀刻保护层进行蚀刻，使得p型窗口层暴露出具有按设定规则排布的第二设定图案的p型窗口层。

s704，对暴露的p型窗口层进行蚀刻形成多个按设定规则排布的第一凹坑，每个第一凹坑的侧壁面与基板成设定角度。

通过对暴露出的具有按设定规则排布的第二设定图案的蚀刻保护层进行蚀刻后，暴露出具有按设定规则排布的第二设定图案的p型窗口层，然后继续蚀刻暴露的p型窗口层，直至形成具有按设定规则排布的第二设定图案的第一凹坑，这里的第二设定图案是指第一凹坑的俯视图形状为第二设定图案，比如可以为圆形、六棱形等。

s705，去除剩余的蚀刻保护层和第一光刻胶层后使得p型窗口层形成由多个第一凹坑组成的第一凹坑层。

将剩余的蚀刻保护层和第一光刻胶层去除后，即得到如图8所示的结构。

这里图8对应的结构中，为第一类芯片对应的外延层结构，该第一类芯片中的外延层结构中，n型粗化层、n型电流扩展层、n型限制层、p型限制层分别可以为n型algainp粗化层、n型algainp电流扩展层、n型algainp限制层、p型algainp限制层。

在另一种结构中，这里称为第二类芯片结构，如图9所示，该第二类芯片结构中的p型窗口层142包括形成于p型限制层141上的p型电流扩展层1421和形成于p型电流扩展层1421上的p型欧姆接触层1422，这里的，这里的p型电流扩展层的厚度可选为0.9～9.9um，优选厚度为3um，p型欧姆接触层厚度为0.1～1um，优选厚度为0.2um；p型algaas电流扩展层掺杂浓度为1e18/cm3，p型gap欧姆接触层表层掺杂浓度达到1e19/cm3以上。

其中，针对第二类芯片结构，对暴露的具有规则排布的第二设定图案的蚀刻保护层进行蚀刻，具体包括以下步骤：

(1)对暴露的蚀刻保护层进行蚀刻后，使得p型欧姆接触层暴露出具有按设定规则排布的第二设定图案的p型欧姆接触层；

(2)对暴露的p型欧姆接触层进行蚀刻，使得p型欧姆接触层和p型电流扩展层形成多个按设定规则排布的第一凹坑。

这里是指具体对p型窗口层142中的p型欧姆接触层1422和p型电流扩展层1421进行蚀刻，形成如图10所示的结构，该结构得到的二极管芯片即对应图4所示的二极管芯片，第二类芯片对应的外延层结构中的n型粗化层、n型电流扩展层、n型限制层、p型限制层分别可以为n型algaas粗化层、n型algaas电流扩展层、n型algaas限制层、p型algaas限制层。

可选地，反射层包括反射介质膜层和反射金属层，步骤s502中在p型结构层上形成反射层，使得反射层与p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，如图11所示，具体包括以下步骤s1101～s1103：

s1101，在第一凹坑层上沉积反射介质膜层，使得反射介质膜层形成与第一凹坑相匹配的第二凹坑。

这里通过在具有第一凹坑的p型窗口层均匀地沉积绝缘的反射介质膜层135，比如可以是sio2反射介质膜层或者mgf2反射介质膜层，使得介质膜层也形成与第一凹坑匹配的第二凹坑结构。

s1102，在相邻两个第二凹坑之间的凸起处的平坦位置对反射介质膜层蚀刻形成介质膜通孔，相邻两个第二凹坑之间的凸起处背向临时衬底。

因为反射介质膜层为绝缘材料制备而成，故需要在反射膜介质层上开设介质膜通孔1351，优选地，在相邻两个第二凹坑之间的凸起处的平坦位置进行蚀刻，形成介质膜通孔。

这里相邻两个第二凹坑之间的凸起处背向临时衬底是指不在凹坑处的底端形成介质膜通孔。

s1103，在反射介质膜层上沉积反射金属层，使得反射金属层形成填充第二凹坑的凸起结构，并与反射介质膜层接触，且在介质膜通孔内形成与p型窗口层欧姆接触的导电层。

然后在反射介质膜层135上沉积反射金属层134，这样沉积入介质膜通孔1351内的金属就与p型窗口层形成了欧姆接触，形成如图12所示的结构。

本申请实施例中，p型窗口层实际具有三重作用：一是p面电流扩展作用；二是p型窗口层表面具有高掺杂层，起p型欧姆接触作用；三是p面光取出及反射，p型窗口层是高折射率的半导体材料，其与低折射率的反射介质膜层和反射金属层构成完整的odr反射镜。有益效果：p面电流通过介质膜通孔注入到p型窗口层，将介质膜通孔排布在p型窗口层平坦区域，一是该区域未被蚀刻过，表面高掺杂层保留完整，反射金属层可与p型窗口层形成更好的欧姆接触；二是p型窗口层蚀刻第一凹坑后，凹坑区域可能存在蚀刻产生的缺陷，容易成为漏电通道，故该区域不排布介质膜通孔，用绝缘的反射介质膜层完整覆盖保护起来，可减少漏电风险。

下面任以第一类芯片对应的外延层结构即如图8所示的外延层结构为例进行继续阐述。

s503，在反射层上形成第一金属键合层，并在基板上形成第二金属键合层，将第一金属键合层与基板上的第二金属键合层键合后形成位于基板上的金属键合层。

继续在图12得到的结构中的沉积第一金属键合层，并在预先准备的基板上形成第二金属键合层，然后将图12的结构连同第一金属键合层倒置后放置与第二金属键合层进行键合，形成如图1所示的金属键合层，然后通过加热加压，使得反射金属层充满凹坑，不留空隙。

上述实心图案层的制备，即微反射镜结构的制作过程中，p型窗口层蚀刻出了凹坑形貌，利用反射金属层与金属键合层的延展性，在加热加压的键合过程中，具有延展性的金属挤压填充满凹坑，不留空隙。有益效果：芯片内部无空腔，在固晶、焊线等过程中，外延层承受压力发生碎裂的风险可大大降低。

s504，去除临时衬底和n型保护层后，对n型欧姆接触层进行蚀刻，得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层。

可选地，步骤s505中去除临时衬底和n型保护层后，对n型欧姆接触层进行蚀刻，得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层，如图13所示，具体包括以下步骤s1301～s1303：

s1301，去除临时衬底和n型保护层后，在n型欧姆接触层上形成第二光刻胶层。

s1302，通过具有呈第一设定图案的光刻板对第二光刻胶层进行曝光显影后，得到与第一设定图案对应的光刻胶保留区域和暴露的待蚀刻的n型欧姆接触层。

这里的第一设定图案可以为环形的遮光区域，当通过该具有第一设定图案光刻板对第二光刻胶层进行曝光后，再进行显影，即得到与第一设定图案对应的光刻胶保留区域和暴露的待蚀刻的n型欧姆接触层。

s1303，蚀刻掉待蚀刻的n型欧姆接触层后，去除光刻胶保留区域的第二光刻胶层，得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层。

蚀刻掉暴露的n型欧姆接触层，保留环形光刻胶保留区域以及环形光刻胶保留区域下的n型欧姆接触层，然后再去除掉环形光刻胶保留区域，即得到具有第一设定图案的n型欧姆接触层，即环形的n型欧姆接触层。

s505，在n型欧姆接触层上形成n型电极层，使得n型电极层暴露n型结构层的n型粗化层。

然后通过光刻、湿法蚀刻制作n型电极层，使得n型电极层包覆n型欧姆接触层，即得到如图1所示的n型电极层。

s506，对外延层进行蚀刻，形成蚀刻道，对n型粗化层的暴露区域进行粗化形成暴露于n型电极层之外的粗化状形貌，在基板背面形成p型电极层后，沿着蚀刻道进行切割，得到多个独立的二极管芯片。

然后通过光刻及干法蚀刻对外延层进行蚀刻，形成蚀刻道，这里蚀刻的时候，从p型窗口层的平坦区域进行蚀刻，再对n型粗化层的暴露区域进行粗化，再对基板进行研磨减薄后，经过蒸镀、退火制备p型电极层后，沿着蚀刻道继续切割后，得到多个如图1所示的二极管芯片。

相邻芯片之间的预留切割道区域不排布微反射镜和介质膜通孔，该区域的p型窗口层为平坦区域。有益效果：当切割道区域的p型窗口层不平坦时，蚀刻切割道时p型窗口层局部会有被蚀刻穿的现象，被蚀刻穿的局部odr金属层或键合金属层可能溅起，附着在led芯片侧壁导致漏电。

针对第二类芯片对应的二极管芯片的制备流程与第一类芯片的制备流程相似，不同的是第二类芯片中的p型窗口层包括p型电流扩展层和p型欧姆接触层，且第二类芯片的n型粗化层、n型电流扩展层、n型限制层、p型限制层与第一类芯片的n型粗化层、n型电流扩展层、n型限制层、p型限制层的材料有所不同，其它层比如临时衬底均可以为砷化镓gaas临时衬底，n型缓冲层均可以为n型gaas缓冲层，n型腐蚀停止层均可以为n型gaas欧姆接触层，制备流程相似，在此不再进行赘述。

本申请实施例提供的二极管芯片及其制备方法，包括基板，位于基板上的金属键合层、反射层、外延层、n型电极层以及位于基板背面的p型电极层；外延层包括依次位于反射层上的p型结构层、发光层、n型结构层和n型欧姆接触层；反射层与所述p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，实心图案层的侧壁面与所述基板成设定角度；n型结构层包括n型粗化层，n型粗化层暴露于n型电极层外的区域具有粗化状形貌。

可见，本申请实施例中通过在二极管芯片中的反射层与p型结构层的接触处形成导电层和具有规则排布的实心图案层，且实心图案层的侧壁面与基板成设定角度，这样发光层发射的光在经过反射层时，会通过图案层的侧壁面进行镜面反射，因为图案层的侧壁面与基板成设定角度，使得反射层的反射面积大大提高了，从而提高了出光效率，另外，反射层和p型结构层接触处的图案层是实心的，这样芯片内部无空腔，在固晶、焊线过程中，外延层承受压力发生碎裂的风险较低，综上，本申请实施例提出的二极管芯片一方面提高了放光效率，另一方面不易出现碎裂的风险。

具体地，本申请实施例中的反射层与平板型反射镜相比，可增大反射面积，改变反射角度，从而提高反射层的反射率；与掩埋式微反射镜相比，本申请不损失有效发光区面积，不损伤有源区，不会造成漏电异常，也不会对p面电流扩展产生明显影响；本申请的二极管芯片中，p型窗口层形成的凹坑被填充满，芯片内部无空腔，在固晶、焊线等过程中，外延层承受压力发生碎裂的风险可大大降低。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。