第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成第一電極制作區(qū)域,蝕刻深度至第一型導(dǎo)電層;
[0091]十四,在第一型導(dǎo)電層的第一電極制作區(qū)域上形成第一電極,且第一電極與外延發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之間隔著電極隔離槽;第一電極與第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層在同一側(cè),且第一電極表面與第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面在同一水平面;
[0092]十五,蒸鍍絕緣材料填充外延隔離槽和電極隔離槽形成外延絕緣層和電極絕緣層,且頂部各子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成底部高壓模塊的周圍切割道的外延隔離槽無(wú)填充,至此形成頂部各子級(jí)發(fā)光二極管;
[0093]十六,底部第一子級(jí)發(fā)光二極管與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域采用導(dǎo)電鍵合材料鍵合形成導(dǎo)電鍵合層;底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層;導(dǎo)電鍵合層周圍包裹非導(dǎo)電鍵合層,且厚度相同;
[0094]十七,頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極形成導(dǎo)電連接;
[0095]十八,底部第二子級(jí)發(fā)光二極管與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層表面中間區(qū)域采用導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成導(dǎo)電鍵合層;底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的其余區(qū)域采用非導(dǎo)電鍵合材料鍵合,形成非導(dǎo)電鍵合層;導(dǎo)電鍵合層周圍包裹非導(dǎo)電鍵合層,且厚度相同;依次連接至頂部第n子級(jí)發(fā)光二極管和底部第n子級(jí)發(fā)光二極管;
[0096]十九,頂部第n子級(jí)發(fā)光二極管與底部第n+1子級(jí)發(fā)光二極管鍵合:頂部第n子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第n+1子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極形成導(dǎo)電連接;
[0097]二十,底部第n+1子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極與底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極為焊臺(tái)電極;
[0098]二十一,分別腐蝕去除頂部發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的外延襯底、緩沖層與腐蝕截止層,露出第一型導(dǎo)電層的表面;采用背切技術(shù)在在底部各子級(jí)發(fā)光二極管的外延襯底上切割裂片,形成高壓發(fā)光二極管。
[0099]采用上述方案后,本實(shí)用新型采用至少兩層結(jié)構(gòu)的各獨(dú)立發(fā)光結(jié)構(gòu)的子級(jí)發(fā)光二級(jí)管相互錯(cuò)開(kāi)鍵合,把各子級(jí)發(fā)光二極管串聯(lián)連接,構(gòu)成立體的至少雙層發(fā)光結(jié)構(gòu),明顯地增加單位面積發(fā)光的功率,且使得同樣電壓的高壓芯片模塊的面積縮小近一倍,有效地降低高壓芯片模塊的封裝成本。
【附圖說(shuō)明】
[0100]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的外延結(jié)構(gòu)示意圖;
[0101]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的各子級(jí)發(fā)光二極管之間隔離槽示意圖;
[0102]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一的各子級(jí)發(fā)光二極管電極區(qū)域示意圖;
[0103]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一的各子級(jí)發(fā)光二極管蒸鍍第一電極、第二電極及制作外延絕緣層示意圖;
[0104]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一的底部各子級(jí)發(fā)光二極管蒸鍍第一電極、第二電極及制作外延絕緣層的平面示意圖;
[0105]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一的頂部各子級(jí)發(fā)光二極管蒸鍍第一電極、第二電極及制作外延絕緣層的平面示意圖;
[0106]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一的底部各子級(jí)發(fā)光二極管與頂部各子級(jí)發(fā)光二極管鍵合后的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0107]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例一去除外延襯底后獲得的高壓發(fā)光二極管芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0108]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例二的外延結(jié)構(gòu)示意圖;
[0109]圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例二底部發(fā)光二極管鍵合在基板后的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0110]圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例二底部發(fā)光二極管剝離襯底及去除腐蝕截止層后的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0111]圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例二底部發(fā)光二極管蒸鍍第一電流擴(kuò)展導(dǎo)電層后的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0112]圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例二底部發(fā)光二極管的各子級(jí)發(fā)光二極管之間外延隔離槽的不意圖;
[0113]圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例二底部發(fā)光二極管的各子級(jí)發(fā)光二極管電極區(qū)域示意圖;
[0114]圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例二底部發(fā)光二極管的各子級(jí)發(fā)光二極管的芯片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0115]圖16為本實(shí)用新型實(shí)施例二的底部發(fā)光二極管在蒸鍍第一電極、第二電極及制作外延絕緣層的平面示意圖;
[0116]圖17為本實(shí)用新型實(shí)施例二的頂部發(fā)光二極管之間外延隔離槽的示意圖;
[0117]圖18為本實(shí)用新型實(shí)施例二的頂部發(fā)光二極管電極區(qū)域示意圖;
[0118]圖19為本實(shí)用新型實(shí)施例二的頂部發(fā)光二極管蒸鍍第一電極、第二電極及制作外延絕緣層的芯片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0119]圖20為本實(shí)用新型實(shí)施例二的頂部發(fā)光二極管蒸鍍第一電極、第二電極及制作外延絕緣層的平面示意圖;
[0120]圖21為本實(shí)用新型實(shí)施例二的底部各子發(fā)光二極管與頂部各子發(fā)光二極管鍵合后的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0121]圖22為本實(shí)用新型實(shí)施例二剝離外延襯底后獲得的高壓發(fā)光二極管芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0122]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0123]實(shí)施例一
[0124]一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管,由七個(gè)具有獨(dú)立發(fā)光結(jié)構(gòu)的子級(jí)發(fā)光二極管串聯(lián)而成,串聯(lián)的各子級(jí)發(fā)光二極管分為兩層,底層由四個(gè)底部子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成,頂層由三個(gè)頂部子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成,如圖8所示。
[0125]其中各個(gè)子級(jí)發(fā)光二極管都包含獨(dú)立的有源層4,有源層4第一接觸面上設(shè)置第一型導(dǎo)電層3,有源層4第二接觸面上設(shè)置第二型導(dǎo)電層5。第一型導(dǎo)電層3由具有Si摻雜的GaN三五族化合物構(gòu)成,且厚度為2 y m。有源層4采用6對(duì)量子阱和量子皇交叉生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。其中量子皇由GaN三五族化合物構(gòu)成,厚度為10nm。量子阱由GalnN三五族化合物構(gòu)成,且厚度為3nm。第二型導(dǎo)電層5采用Mg摻雜的GaN三五族化合物,厚度為300nmo
[0126]底部第一、二、三、四子級(jí)發(fā)光二極管于基板上設(shè)置第一型導(dǎo)電層3,基板包括外延襯底1及設(shè)置于其上的緩沖層2,第一型導(dǎo)電層3上設(shè)置第一電極,第二型導(dǎo)電層5上設(shè)置第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6,第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6上設(shè)置第二電極,第一電極8和第二電極在同一側(cè)。電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的蒸鍍材料采用IT0,即為IT0導(dǎo)電層。
[0127]頂部第一、二、三子級(jí)發(fā)光二極管的第一型導(dǎo)電層3上設(shè)置第一電極8,第二型導(dǎo)電層5上設(shè)置第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6,第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6上設(shè)置第二電極10,第一電極8和第二電極10在同一側(cè)。電流擴(kuò)展導(dǎo)電層的蒸鍍材料采用IT0,即為IT0導(dǎo)電層。
[0128]頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管與底部第一、二子級(jí)發(fā)光二極管之間相鄰的接觸面之間設(shè)置非導(dǎo)電鍵合層;頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管與底部第二、三子級(jí)發(fā)光二極管之間相鄰的接觸面之間設(shè)置非導(dǎo)電鍵合層;頂部第三子級(jí)發(fā)光二極管與底部第三、四子級(jí)發(fā)光二極管之間相鄰的接觸面之間設(shè)置非導(dǎo)電鍵合層。非導(dǎo)電鍵合層的第一接觸面與頂部第一、二、三子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6接觸,非導(dǎo)電鍵合層的第二接觸面與底部第一、二、三、四子級(jí)發(fā)光二極管的第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6接觸。
[0129]底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極8與頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極10形成金屬連接。
[0130]頂部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極8與底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極10形成金屬連接。
[0131]底部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極8與頂部第二子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極10形成金屬連接。依次連接方式直至頂、底部第三子級(jí)發(fā)光二極管。
[0132]頂部第三子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極8與底部第四子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極10形成金屬連接。
[0133]底部第四子級(jí)發(fā)光二極管的第一電極8與底部第一子級(jí)發(fā)光二極管的第二電極10為焊臺(tái)電極。
[0134]一種具有立體發(fā)光結(jié)構(gòu)的高壓發(fā)光二極管制作方法,包括以下步驟:
[0135]一,如圖1所示,在外延襯底1的上表面由下至上依次外延緩沖層2、第一型導(dǎo)電層
3、有源層4和第二型導(dǎo)電層5。
[0136]具體為外延襯底1采用4英寸的藍(lán)寶石,厚度為400 ym。緩沖層2采用無(wú)摻雜的GaN三五族化合物,厚度為2 y m。
[0137]二,制作底部各子級(jí)發(fā)光二極管,在第二型導(dǎo)電層5表面蒸鍍ITO材料,形成第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6。
[0138]三,如圖2所示,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成外延隔離槽7,外延隔離槽7在各子級(jí)發(fā)光二極管的切割邊的寬度為20 y m,外延隔離槽7在各子級(jí)發(fā)光二極管的非切割邊的寬度為4 ym,且蝕刻深度至外延襯底1,形成幾萬(wàn)個(gè)10mil*10mil尺寸的獨(dú)立外延發(fā)光結(jié)構(gòu)。
[0139]四,如圖3所示,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6表面采用掩膜、ICP刻蝕,形成第一電極制作區(qū)域,蝕刻深度至第一型導(dǎo)電層3。
[0140]五,在第一型導(dǎo)電層3的第一電極制作區(qū)域上形成第一電極8,第一電極8與外延發(fā)光結(jié)構(gòu)之間隔著電極隔離槽,如圖4所示。
[0141]六,在第二電流擴(kuò)展導(dǎo)電層6上形成第二電極10 ;第一電極8與第二電極10在同一側(cè)面且表面在同一水平面。
[0142]七,蒸鍍絕緣材料填充外延隔離槽和電極隔離槽形成外延絕緣層11和電極絕緣層9,且底部各子級(jí)發(fā)光二極管構(gòu)成底部高壓模塊的周圍切割道