一种双侧外延结构的LED芯片及其制备方法与流程

本发明涉及led外延生长，尤其涉及一种双侧外延结构的led芯片及其制备方法。

背景技术：

1、目前，现有的led芯片均是通过至少三颗不同色彩(一般为红、绿、蓝)的led芯片进行封装，从而来得到一个能够发出全彩色的led芯片，但由于需要通过至少三颗对应单独色彩发光的led芯片进行封装，但其由于需要多个芯片的封装，导致led芯片的封装后的体积偏大，难以应用于显示器等需要实现高分辨率的显示输出，同时单个芯片的封装和制程流程并不相同，导致容易出现封装和制程工艺复杂的问题，同时封装后的led芯片容易由于单个芯片的应力叠加，容易发生制程窗口变窄，进而发生碎片的情况，导致芯片的良品率较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种双侧外延结构的led芯片及其制备方法，以解决现有技术中led芯片的封装后应力叠加，容易发生制程窗口变窄以及碎片，芯片良品率较低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种双侧外延结构的led芯片，所述led芯片包括：

3、衬底；

4、位于所述衬底上方的第一外延层和位于所述衬底下方的第二外延层；

5、所述第一外延层包括蓝光外延层和绿光外延层，所述绿光外延层位于所述蓝光外延层上方，所述蓝光外延层位于所述衬底的上方；所述第二外延层包括红光外延层，所述红光外延层位于所述衬底的下方。

6、作为优选方案，所述蓝光外延层包括第一buffer层、第一u/ngan层、第一mqw层、第一电子阻挡层和第一pgan层；

7、所述第一buffer层位于所述第一u/ngan层下方，所述第一u/ngan层位于所述第一mqw层下方，所述第一mqw层位于所述第一电子阻挡层下方，所述第一电子阻挡层位于所述第一pgan层下方。

8、作为优选方案，所述绿光外延层包括第二buffer层、第二u/ngan层、第二mqw层、第二电子阻挡层和第二pgan层；

9、所述第二buffer层位于所述第二u/ngan层下方，所述第二u/ngan层位于所述第二mqw层下方，所述第二mqw层位于所述第二电子阻挡层下方，所述第二电子阻挡层位于所述第二pgan层下方。

10、作为优选方案，所述红光外延层包括第三buffer层、第三u/ngan层、第三mqw层、第三电子阻挡层、隧道结和第三pgan层；

11、所述第三buffer层位于所述第三u/ngan层上方，所述第三u/ngan层位于所述第三mqw层上方，所述第三mqw层位于所述隧道结上方，所述隧道结位于所述第三电子阻挡层上方，所述第三电子阻挡层位于所述第三pgan层上方。

12、作为优选方案，所述衬底为蓝宝石衬底。

13、相应地，本发明还提供一种双侧外延结构的led芯片的制备方法，用于制备如上任意一项所述双侧外延结构的led芯片，所述制备方法包括：

14、预制led芯片的衬底；

15、对所述衬底的正面依次进行蓝光外延生长工艺和绿光外延生长工艺，从而在整个所述衬底正面上依次生成有蓝光外延层和绿光外延层；

16、对所述衬底的反面进行红光外延生长工艺，从而在整个所述衬底的背面上生成红光外延层，从而完成双侧外延结构的led芯片的制备。

17、作为优选方案，所述对所述衬底的正面依次进行蓝光外延生长工艺和绿光外延生长工艺，从而在整个所述衬底正面上依次生成有蓝光外延层和绿光外延层，具体为：

18、在整个所述衬底的正面上方进行蓝光外延生长工艺，从而在整个所述衬底的正面上生成蓝光外延层；

19、在所述蓝光外延层上进行绿光外延生长工艺，从而在所述整个蓝光外延层的上方生成绿光外延层。

20、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

21、1、本发明通过在同一衬底的正面和反面进行不同颜色的外延生长，使得芯片的横向结构能够进一步缩小，进而使得体积进一步缩小，使得led芯片能够以更高分辨率的显示进行输出；

22、2、本发明通过同一衬底的正面和反面的外延生长，能够避免led芯片中将所有外延层设置于同一侧时导致的应力叠加的问题，从而提高led芯片的良品率，避免后段制程窗口变窄甚至碎片的情况发生；

23、3、基于一条芯片制备流程，避免了现有需要对不同光色的单一led芯片进行封装，减少了工时，优化了工艺流程，提高了led芯片制程优势，并且双侧外延使得外延片中的衬底的成本降低，大幅降低外延片中衬底的占比，同时制程损失大幅降低，占有更大的制程优势。

技术特征：

1.一种双侧外延结构的led芯片，其特征在于，所述led芯片包括：

2.如权利要求1所述的一种双侧外延结构的led芯片，其特征在于，所述蓝光外延层包括第一buffer层、第一u/ngan层、第一mqw层、第一电子阻挡层和第一pgan层；

3.如权利要求1所述的一种双侧外延结构的led芯片，其特征在于，所述绿光外延层包括第二buffer层、第二u/ngan层、第二mqw层、第二电子阻挡层和第二pgan层；

4.如权利要求1所述的一种双侧外延结构的led芯片，其特征在于，所述红光外延层包括第三buffer层、第三u/ngan层、第三mqw层、第三电子阻挡层、隧道结和第三pgan层；

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种双侧外延结构的led芯片，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底。

6.一种双侧外延结构的led芯片的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-5任意一项所述双侧外延结构的led芯片，所述制备方法包括：

7.如权利要求5所述的一种双侧外延结构的led芯片的制备方法，其特征在于，所述对所述衬底的正面依次进行蓝光外延生长工艺和绿光外延生长工艺，从而在整个所述衬底正面上依次生成有蓝光外延层和绿光外延层，具体为：

技术总结
本发明公开了一种双侧外延结构的LED芯片及其制备方法，所述LED芯片包括：衬底；位于所述衬底上方的第一外延层和位于所述衬底下方的第二外延层；所述第一外延层包括蓝光外延层和绿光外延层，所述绿光外延层位于所述蓝光外延层上方，所述蓝光外延层位于所述衬底的上方；所述第二外延层包括红光外延层，所述红光外延层位于所述衬底的下方。本发明通过在同一衬底的正面和反面进行不同颜色的外延生长，使得芯片的横向结构能够进一步缩小，以使LED芯片能够以更高分辨率的显示进行输出，同时能够避免LED芯片中将所有外延层设置于同一侧时导致的应力叠加的问题，从而提高LED芯片的良品率，避免后段制程窗口变窄甚至碎片的情况发生。

技术研发人员：葛明月,方士伟,王思维
受保护的技术使用者：星钥（珠海）半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15