一种LED芯片及其制备方法与流程

本发明涉及半导体材料领域，特别涉及一种led芯片及其制备方法。

背景技术：

1、随着led技术的快速发展以及led光效的逐步提高，led的应用将越来越广泛。随着全球性能源短缺问题的日益严重，人们越来越关注led在照明市场的发展前景，led将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的潜力光源。

2、目前，常规的led芯片结构包括衬底、外延结构、电流阻挡层、导电结构，和钝化层，其中，通常采用气相沉积法来制作钝化层，然而相比于气相沉积方法，phps转化法工艺简便，易于实施，并且致密性也满足需求。但在实际制备过程中，由于表面首先形成致密的氧化层，阻碍了空气中氧气扩散进入在工样品,继而呈现出氧化硅的梯度分布，加大生成的时间，影响产能，不利于厂中大面积投产。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种led芯片及其制备方法，以解决现有技术中的不足。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种led芯片，包括芯片主体，还包括依次叠置于所述芯片主体上的钝化层、多孔层和隔离结构，所述钝化层和所述多孔层一体成型，所述多孔层包括随机分布的若干通孔，所述钝化层经所述通孔与外部气体接触，所述隔离结构用于吸收外界水汽，以使所述钝化层隔离所述外界水汽。

3、优选的，所述隔离结构包括叠置的氧化硅膜层和吸收层，所述氧化硅膜层和所述吸收层通过对phps胶层进行紫外线光照一体成型。

4、优选的，所述吸收层的材质为全氢聚硅氮烷。

5、优选的，所述芯片主体包括自下而上依次叠置的衬底、外延结构、电流阻挡层、电流扩展层和电极结构，所述衬底、所述外延结构、所述电流阻挡层、所述电流扩展层和所述电极结构组合形成芯片外围轮廓，所述钝化层覆盖于所述芯片外围轮廓上。

6、优选的，所述电极结构的材质为cr、al、ti、pt或au中的至少一种。

7、为实现上述目的，本发明还提供了一种led芯片的制备方法，用于制备上述中所述的led芯片，所述方法包括：

8、在芯片主体的表面生成钝化层，具体为，在所述芯片主体的表面涂覆第一厚度的第一phps胶层，并于第一温度下对所述第一phps胶层的表层进行水解，以生成多孔层；于第二温度下对剩余第一phps胶层进行氧化，以在所述多孔层的正下方生成钝化层；

9、在所述多孔层的表面涂覆第二厚度的第二phps胶层，对所述第二phps胶层进行紫外光照处理，以形成隔离结构。

10、优选的，所述在芯片主体的表面生成钝化层的步骤之前，所述方法还包括：

11、获取一衬底，并在所述衬底上外延生长出外延结构，所述外延结构包括依次叠置的n型半导体层、有源层和p型半导体层；

12、对所述外延结构刻蚀预设深度，以暴露出所述n型半导体层；

13、在所述p型半导体层上镀第三厚度的氧化硅层，并针对所述氧化硅层采用光刻刻蚀技术制备得到电流阻挡层；

14、在所述电流阻挡层上蒸镀形成第四厚度的导电结构，并于第三温度下对所述导电结构进行退火处理后，在所述导电结构和暴露出的所述n型半导体层上分别制备得到电极结构。

15、优选的，所述第一厚度为300nm-1000nm，所述第一温度为150℃-250℃，所述第二温度为350℃-450℃。

16、优选的，所述于第一温度下对所述第一phps胶层的表层进行水解，以生成多孔层的步骤包括：

17、于第一温度下向所述第一phps胶层通入水汽，以使所述phps胶层中表层的氢离子和氮离子进行水解以生成氢气和氨气，排出所述氢气和所述氨气，以生成多孔层，所述多孔层包括随机分布的若干通孔。

18、优选的，所述于第二温度下对剩余第一phps胶层进行氧化，以在所述多孔层的正下方生成钝化层的步骤包括：

19、于第二温度下向所述多孔层通入氧气，所述氧气经若干所述通孔与剩余第一phps胶层发生氧化反应，以生成钝化层，所述剩余第一phps胶层为未被水解的所述第一phps胶层。

20、本发明的有益效果是：通过对第一phps胶层进行水解以生成氨气和氢气，在氨气和氢气排出的过程中形成若干通孔，以生成多孔层，以保证外界氧气能够透过多孔层扩散进入到多孔层正下方的剩余第一phps胶层，再利用外界氧气对多孔层正下方的剩余第一phps胶层进行氧化，以将剩余第一phps胶层转化生成所需的钝化层，再在多孔层上生成隔离结构，区别于现有技术，改善了在第一phps胶层转化成钝化层的过程中氧化硅容易出现梯度分布问题，加快了生成钝化层的时间，以便于厂中大面积生产，同时该多孔层和钝化层的结合还有利于提升产品的外量子效率，除此之外，利用隔离结构隔离外界水汽进入到产品中，对产品进行保护。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种led芯片，包括芯片主体，其特征在于，还包括依次叠置于所述芯片主体上的钝化层、多孔层和隔离结构，所述钝化层和所述多孔层一体成型，所述多孔层包括随机分布的若干通孔，所述钝化层经所述通孔与外部气体接触，所述隔离结构用于吸收外界水汽，以使所述钝化层隔离所述外界水汽。

2.根据权利要求1所述的led芯片，其特征在于，所述隔离结构包括叠置的氧化硅膜层和吸收层，所述氧化硅膜层和所述吸收层通过对phps胶层进行紫外线光照一体成型。

3.根据权利要求2所述的led芯片，其特征在于，所述吸收层的材质为全氢聚硅氮烷。

4.根据权利要求1所述的led芯片，其特征在于，所述芯片主体包括自下而上依次叠置的衬底、外延结构、电流阻挡层、电流扩展层和电极结构，所述衬底、所述外延结构、所述电流阻挡层、所述电流扩展层和所述电极结构组合形成芯片外围轮廓，所述钝化层覆盖于所述芯片外围轮廓上。

5.根据权利要求4所述的led芯片，其特征在于，所述电极结构的材质为cr、al、ti、pt或au中的至少一种。

6.一种led芯片的制备方法，用于制备权利要求1至5任一项所述的led芯片，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的led芯片的制备方法，其特征在于，所述在芯片主体的表面生成钝化层的步骤之前，所述方法还包括：

8.根据权利要求6所述的led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一厚度为300nm-1000nm，所述第一温度为150℃-250℃，所述第二温度为350℃-450℃。

9.根据权利要求6所述的led芯片的制备方法，其特征在于，所述于第一温度下对所述第一phps胶层的表层进行水解，以生成多孔层的步骤包括：

10.根据权利要求9所述的led芯片的制备方法，其特征在于，所述于第二温度下对剩余第一phps胶层进行氧化，以在所述多孔层的正下方生成钝化层的步骤包括：

技术总结
本发明提供了一种LED芯片及其制备方法，该方法包括：在芯片主体的表面生成钝化层，具体为，在芯片主体的表面涂覆第一厚度的第一PHPS胶层，并于第一温度下对第一PHPS胶层的表层进行水解，以生成多孔层；于第二温度下对剩余第一PHPS胶层进行氧化，以在多孔层的正下方生成钝化层；在多孔层的表面涂覆第二厚度的第二PHPS胶层，对第二PHPS胶层进行紫外光照处理，以形成隔离结构。通过本申请，改善了利用第一PHPS胶层转化成钝化层的过程中氧化硅容易出现梯度分布问题，加快了生成钝化层的时间，以便于厂中大面积生产，同时还有利于提升产品的外量子效率，除此之外，利用隔离结构隔离外界水汽进入到产品中，对产品进行保护。

技术研发人员：周志兵,张星星,林潇雄,胡加辉,金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14