CN117810318B - 高压Micro-LED芯片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压Micro‑LED芯片及其制备方法,涉及发光二极管技术领域。制备方法包括:提供第一外延片,依次形成第一N型电极、第一P型电极和第一键合层,刻蚀暴露第一N型电极和第一P型电极,得到第一中间体;提供第二外延片,依次形成中间电极和第二键合层,并刻蚀暴露中间电极,得到第二中间体;将第一中间体、第二中间体键合,并剥离第二衬底,得到中间芯片;在中间芯片上依次形成钝化层、第二N型电极和第二P型电极,剥离第一衬底,即得到高压Micro‑LED芯片成品。实施本发明,可制备得到工作电压高,发光效率高的Micro‑LED芯片。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域,尤其涉及一种高压Micro-LED芯片及其制备方法。
背景技术
Micro-LED微显示技术,具有自发光特性,每一点像素都能单独驱动发光,优点包括高亮度、低功耗、体积小、超高分辨率与色彩饱和度等。相较于同为自发光显示的OLED技术,Micro LED不仅效率较高、寿命较长,材料不易受到环境影响而相对稳定,也能避免产生残影现象,所以Micro-LED显示技术是未来的发展趋势,具有很大的市场前景。
Micro-LED芯片的光效会随着电流密度的变化而变化,当小于某个特定值,电流密度越大,光效越高;当大于某个特定值,电流密度越大,光效越低,也就是光效在某个特定电流密度下具有最高值。而Micro-LED芯片的应用电流密度往往都比较小,从而导致光效低。参见图1,在常规传统LED芯片中,可通过将N电极贯穿相邻的两个芯片,实现两个芯片的正负极连接,从而形成高压LED芯片。但若Micro-LED采用该结构,后续在剥离衬底时会使得N电极A下方的电流阻挡层B断裂,进而无法形成正负极相连的高压结构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种高压Micro-LED芯片及其制备方法,其可有效提升Micro-LED芯片的工作电压,提升其发光效率。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高压Micro-LED芯片的制备方法,其包括以下步骤:
S1、提供第一外延片,所述第一外延片包括第一衬底和依次层叠于所述第一衬底上的第一N型半导体层、第一MQW层和第一P型半导体层;
S2、在所述第一外延片上形成刻蚀至所述第一N型半导体层的第一N型孔;
S3、在步骤S2得到第一外延片上形成第一N型电极和第一P型电极,所述第一N型电极通过所述第一N型孔与所述第一N型半导体层连接;
S4、在步骤S3得到的第一外延片上形成第一键合层,并刻蚀暴露所述第一N型电极和第一P型电极,得到第一中间体;
S5、提供第二外延片,所述第二外延片包括第二衬底和依次层叠于第二衬底上的第二N型半导体层、第二MQW层和第二P型半导体层;
S6、在所述第二P型半导体层上形成中间电极;
S7、在步骤S6得到的第二外延片上形成第二键合层,并刻蚀暴露所述中间电极,得到第二中间体;
S8、将所述第一中间体、第二中间体键合,并剥离所述第二衬底,暴露所述第二N型半导体层,得到中间芯片;其中,键合后所述中间电极与所述第一N型电极形成电连接;
S9、在所述中间芯片上形成暴露所述第一P型电极的第一P型孔;
S10、在步骤S9得到的中间芯片上形成钝化层,并分别在第二N型半导体层和所述第一P型电极的上方开孔,形成第二N型孔和第二P型孔;
S11、在步骤S10得到的中间芯片上形成第二N型电极和第二P型电极,所述第二N型电极通过所述第二N型孔与所述第二N型半导体层连接,所述第二P型电极通过第二P型孔与所述第一P型电极连接;
S12、剥离所述第一衬底,即得到高压Micro-LED芯片成品。
作为上述技术方案的改进,所述第一N型电极和所述中间电极均包括第三键合层,以使所述第一N型电极和所述中间电极键合;
所述第一N型电极与所述中间电极的宽度之差≤10μm。
作为上述技术方案的改进,步骤S8包括:
S81、将第一N型电极和中间电极键合,其中,键合温度为200℃~350℃,键合压强为0.5MPa~4MPa,键合时间为7min~25min;
S82、将所述第一键合层、第二键合层键合,其中,键合温度为350℃~500℃,键合压力为1kN~7kN,键合时间为10min~30min;
S83、激光剥离所述第二衬底,并采用碱液腐蚀去除第二U型半导体层;
S84、干法刻蚀去除第二N型半导体层的损伤面,其中,刻蚀厚度为0.3μm~0.8μm。
作为上述技术方案的改进,位于所述第一P型半导体层上的第一键合层的上表面、第一P型电极的上表面与第一N型电极的上表面齐平;
位于所述第二P型半导体层上的第二键合层的上表面与中间电极的上表面齐平。
作为上述技术方案的改进,所述第一键合层、所述第二键合层均由绝缘材料制成。
作为上述技术方案的改进,所述第一键合层为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构,所述第一键合层的厚度为0.8μm~3μm;
所述第二键合层为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构,所述第二键合层的厚度为0.8μm~3μm。
作为上述技术方案的改进,所述第一N型电极包括依次层叠的第一欧姆接触层、第一反射层、第一包覆层和第三键合层;
其中,所述第一欧姆接触层为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;
所述第一反射层为Al层、Ag层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为500Å~2500Å;
所述第一包覆层为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;
所述第三键合层为Ni层、In层、Cu层、Au层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为1μm~5μm;
所述第一P型电极包括依次层叠的第二欧姆接触层、第二反射层、第二包覆层和刻蚀阻挡层;
其中,所述第二欧姆接触层为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;
所述第二反射层为Al层、Ag层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为500Å~2500Å;
所述第二包覆层为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;
所述刻蚀阻挡层为Pt层、Au层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为2000Å~5000Å。
作为上述技术方案的改进,所述中间电极包括依次层叠的第三欧姆接触层、第三包覆层和第三键合层;
其中,所述第三欧姆接触层为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;
所述第三包覆层为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;
所述第三键合层为Ni层、In层、Cu层、Au层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为1μm~5μm。
作为上述技术方案的改进,所述钝化层为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构,所述钝化层的厚度为500Å~5000Å。
相应的,本发明还公开了一种高压Micro-LED芯片,其由上述的高压Micro-LED芯片的制备方法制备而得。
实施本发明,具有如下有益效果:
本发明的高压Micro-LED芯片的制备方法中,先在第一外延片上依次形成了第一N型电极、第一P型电极和第一键合层,刻蚀暴露第一N型电极和第一P型电极,得到第一中间体;然后在第二外延片上依次形成了中间电极和第二键合层,并刻蚀暴露中间电极,得到第二中间体;再将第一中间体、第二中间体键合,并剥离第二衬底,得到中间芯片;进而在中间芯片上依次形成钝化层、第二N型电极和第二P型电极,最后剥离第一衬底,即得到高压Micro-LED芯片成品。基于该工艺,可将两个Micro-LED芯片单元连接在一起,有效提升了工作电压,此外,基于该制备方法形成的结构可促进电流的均匀分布,弱化量子效率衰减效应,提升发光效率。
附图说明
图1是现有技术中高压LED芯片的结构示意图;
图2是本发明一实施例中高压Micro-LED芯片的制备方法的流程图;
图3是步骤S2后第一外延片的结构示意图;
图4是步骤S3后第一外延片的结构示意图;
图5是本发明一实施例中第一N型电极的结构示意图;
图6是本发明一实施例中第一P型电极的结构示意图;
图7是步骤S4后第一中间体的结构示意图;
图8是步骤S7后第二中间体的结构示意图;
图9是本发明一实施例中中间电极的结构示意图;
图10是步骤S8后中间芯片的结构示意图;
图11是步骤S9后中间芯片的结构示意图;
图12是步骤S11后中间芯片的结构示意图;
图13是本发明一实施例中高压Micro-LED芯片的结构示意图;
图中,1为第一外延片,11为第一衬底,12为第一N型半导体层,13为第一MQW层,14为第一P型半导体层,15为第一U型半导体层,16为第一N型孔,10为第一中间体,2为第一N型电极,21为第一欧姆接触层,22为第一反射层,23为第一包覆层,24为第三键合层,3为第一P型电极,31为第二欧姆接触层,32为第二反射层,33为第二包覆层,34为刻蚀阻挡层,40为中间芯片,41为第一键合层,42为第二键合层,43为第一P型孔,5为第二外延片, 51为第二衬底,52为第二N型半导体层,53为第二MQW层,54为第二P型半导体层,55为第二U型半导体层,50为第二中间体,6为中间电极,61为第三欧姆接触层,62为第三包覆层,7为钝化层,71为第二N型孔,72为第二P型孔,8为第二N型电极,9为第二P型电极。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明,本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本发明的附图为基准,其并不是对本发明的具体限定。
参见图2,本发明提供了一种高压Micro-LED芯片的制备方法,其包括以下步骤:
S1:提供第一外延片;
其中,参见图3,第一外延片1包括第一衬底11和依次层叠于第一衬底11上的第一N型半导体层12、第一MQW层13和第一P型半导体层14。第一衬底11为蓝宝石衬底、硅衬底或SiC衬底,但不限于此。第一N型半导体层12可为N型GaN层、N型AlGaN层、N型GaAs层,但不限于此。第一MQW层13可为InGaN-GaN型MQW层、InGaN-AlGaN型MQW层或AlGaN-AlGaN型MQW层,但不限于此。第一P型半导体层14可为P型GaN层、P型AlGaN层、P型GaAs层,但不限于此。优选的,第一衬底11为蓝宝石衬底,其更易后期剥离。
优选的,在本发明的一个实施例之中,第一外延片1还包括第一U型半导体层15,其设于第一衬底11与第一N型半导体层12之间。更优选的,第一外延片还可包括本领域常见的缓冲层、应力缓冲层、电子阻挡层、欧姆接触层中的一种或多种,但不限于此。
S2:在第一外延片上形成刻蚀至第一N型半导体层的第一N型孔;
其中,可通过光刻-刻蚀工艺形成第一N型孔16。刻蚀工艺可为干法刻蚀或湿法刻蚀,但不限于此。优选的为干法刻蚀工艺(如ICP或RIE),其可更好地确保第一N型孔16的侧壁的倾斜角度。
S3:在步骤S2得到第一外延片上形成第一N型电极和第一P型电极;
具体的,可通过PVD、蒸镀等工艺形成第一N型电极2和第一P型电极3,但不限于此。第一N型电极2、第一P型电极3的组成相同或不同,也即,第一N型电极2、第一P型电极3可通过同一道电极形成工序同时形成,也可分别形成。第一N型电极2和第一P型电极3分步形成时,两者的形成先后顺序无特殊限定。
具体的,参见图4,第一N型电极2通过第一N型孔16与第一N型半导体层12形成电连接。更具体的,第一N型电极2形成在第一N型孔16中,并与第一MQW层13、第一P型半导体层14相隔离。第一P型电极3形成在第一P型半导体层14上。
其中,在本发明的一个实施例之中,第一N型电极2和第一P型电极3的结构不同。具体的,参见图5,第一N型电极2包括依次层叠的第一欧姆接触层21、第一反射层22、第一包覆层23和第三键合层24。基于该结构的第一N型电极2,后期可与中间电极6形成键合,提升Micro-LED之间的连接稳固性。
具体的,第一欧姆接触层21为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;第一反射层22为Al层或Ag层,或两者组成的叠层结构,其厚度为500Å~2500Å;第一包覆层23为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;第三键合层24为Ni层、In层、Cu层、Au层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为1μm~5μm。基于上述材料组合的第一N型电极2,不仅可与中间电极6形成良好的键合,而且可有效提升Micro-LED芯片的可靠性以及发光效率。
具体的,参见图6,第一P型电极3包括依次层叠的第二欧姆接触层31、第二反射层32、第二包覆层33和刻蚀阻挡层34,基于该结构的第一P型电极3,可防止后期刻蚀第一键合层41、钝化层7时损伤第一P型电极3。
具体的,第二欧姆接触层31为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;第二反射层32为Al层或Ag层,或两者组成的叠层结构,其厚度为500Å~2500Å;第二包覆层33为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;刻蚀阻挡层34为Pt层、Au层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为2000Å~5000Å。
具体的,第一N型电极2的上表面与第一P型电极3的上表面齐平或不齐平,优选的,在一个实施例中,控制第一P型电极3的总厚度为0.8μm~3μm。以使得第一N型电极2的上表面与第一P型电极3的上表面齐平,可提升连接稳固性。
S4:在步骤S3得到的第一外延片上形成第一键合层,并刻蚀暴露第一N型电极和第一P型电极,得到第一中间体;
具体的,可采用PVD、PECVD、MOCVD等方法形成第一键合层41,但不限于此。优选的,可采用PVD形成第一键合层41。第一键合层41生长结束后通过光刻刻蚀工艺暴露第一N型电极2和第一P型电极3。
第一键合层41可为金属材质,如Au、Cu、Ni等,但不限于此。第一键合层41还可为非金属材质。优选的,第一键合层41由绝缘的非金属材料制成,其不仅可以作为键合层使用,而且还可作为绝缘钝化层使用,保护第一中间体10,提升Micro-LED芯片的可靠性。更优选的,第一键合层41为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构。
第一键合层41的厚度为0.8μm~3μm,其与第一P型电极3的厚度相同或不同。优选的为相同,即位于第一P型半导体层14上的第一键合层41的上表面、第一P型电极3的上表面与第一N型电极2的上表面齐平,以提升结构稳固性。
第一键合层41形成结束后,通过光刻刻蚀工艺对其进行刻蚀,以暴露第一N型电极2和第一P型电极3,得到第一中间体10。优选的,参见图7,在一个实施例中,开孔的尺寸大于第一N型电极2和第一P型电极3的尺寸,以防止采用一些导电材质的第一键合层41时,第一N型电极2和第一P型电极3短路。
S5:提供第二外延片;
其中,参见图8,第二外延片5包括第二衬底51和依次层叠于第二衬底51上的第二N型半导体层52、第二MQW层53和第二P型半导体层54。第二衬底51为蓝宝石衬底、硅衬底或SiC衬底,但不限于此。第二N型半导体层52可为N型GaN层、N型AlGaN层、N型GaAs层,但不限于此。第二MQW层53可为InGaN-GaN型MQW层、InGaN-AlGaN型MQW层或AlGaN-AlGaN型MQW层,但不限于此。第二P型半导体层54可为P型GaN层、P型AlGaN层、P型GaAs层,但不限于此。优选的,第二衬底51为蓝宝石衬底,其更易后期剥离。
优选的,在本发明的一个实施例之中,第二外延片5还包括第二U型半导体层55,其设于第二衬底51与第二N型半导体层52之间。更优选的,第二外延片还可包括本领域常见的缓冲层、应力缓冲层、电子阻挡层、欧姆接触层中的一种或多种,但不限于此。
S6:在第二P型半导体层上形成中间电极;
具体的,可通过PVD、蒸镀等工艺形成中间电极6,但不限于此。参见图8、图9,中间电极6的组成可与第一N型电极2、第一P型电极3的组成相同或不同,但不限于此。
优选的,在一个实施例中,参见图9,中间电极6包括依次层叠的第三欧姆接触层61、第三包覆层62和第三键合层24;基于该结构的中间电极6,可与第一N型电极2形成良好的键合以及电接触。
具体的,第三欧姆接触层61为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;第三包覆层62为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;第三键合层24为Ni层、In层、Cu层、Au层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为1μm~5μm。
优选的,在一个实施例之中,控制第一N型电极2与中间电极6的宽度之差≤10μm,以进一步提升第一外延片1和第二外延片5的连接稳固性。更优选的,第一N型电极2与中间电极6的宽度之差为0.5μm~5μm。需要说明的是,第一N型电极2、中间电极6的截面形状相同,其宽度是指截面的宽度。当截面为圆形时,则为半径;当截面为其他多边形时,则为最大的边长,但不限于此。
S7:在步骤S6得到的第二外延片上形成第二键合层,并刻蚀暴露中间电极,得到第二中间体;
具体的,可采用PVD、PECVD、MOCVD等方法形成第二键合层42,但不限于此。优选的,可采用PVD形成第二键合层42。第二键合层42生长结束后通过光刻刻蚀工艺暴露中间电极6。
第二键合层42可为金属材质,如Au、Cu、Ni等,但不限于此。第二键合层42还可为非金属材质。优选的,第二键合层42由绝缘的非金属材料制成,其不仅可以作为键合层使用,而且还可作为绝缘钝化层使用,保护第二中间体50,提升Micro-LED芯片的可靠性。更优选的,第二键合层42为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构。
第二键合层42的厚度为0.8μm~3μm,其与中间电极6的厚度相同。优选的为相同,即位于第二P型半导体层54上的第二键合层42的上表面与中间电极6的上表面齐平,以提升结构稳固性。
第二键合层42形成完成后,通过光刻刻蚀工艺开孔,暴露中间电极6,得到第二中间体50。优选的,参见图8,在一个实施例中,开孔的尺寸大于中间电极6的尺寸。
需要说明的是,步骤S1~S4以及步骤S5~S7不分先后,可先实施S1~S4,然后实施S5~S7;也可先实施步骤S5~S7,再实施步骤S1~S4;也可将步骤S1~S4、步骤S5~S7同时实施。
S8:将第一中间体、第二中间体键合,并剥离第二衬底,暴露第二N型半导体层,得到中间芯片;
具体的,可通过共晶键合、阳极键合、热压键合、直接键合等方式将第一中间体10与第二中间体50键合,形成中间芯片40,但不限于此。优选的,通过热压键合将两者键合。参见图10,键合后,中间电极6与第一N型电极2形成电连接。
键合完成后,将第二衬底51剥离,更优选的,将第二衬底51、第二U型半导体层55剥离,通过剥离高位错密度的第二U型半导体层55,可提升发光效率。
优选的,在本发明的一个实施例中,步骤S8包括:
S81:将第一N型电极和中间电极键合;
具体的,通过共晶键合将第一N型电极2和中间电极6键合。其中,键合温度为200℃~350℃,键合压强为0.5MPa~4MPa,键合时间为7min~25min。
S82:将第一键合层、第二键合层键合;
具体的,通过热压键合将第一键合层41和第二键合层42键合。其中,键合温度为350℃~500℃,键合压力为1kN~7kN,键合时间为10min~30min。
通过先键合第一N型电极2和中间电极6,再键合第一键合层41和第二键合层42的键合方式,确保了第一N型电极2与中间电极6的良好的电接触,也提升了键合后的稳定性。
S83:激光剥离第二衬底,并采用碱液腐蚀去除第二U型半导体层;
具体的,采用KOH溶液腐蚀去除第二U型半导体层55,其中,腐蚀温度为50℃~60℃,腐蚀时间为4min~8min。KOH溶液为KOH水溶液,KOH的浓度为20wt%~40wt%。
S84:干法刻蚀去除第二N型半导体层的损伤面;
由于KOH溶液腐蚀难免会给第二N型半导体层52带来损伤,故采用干法刻蚀去除损伤面,其中,刻蚀厚度为0.3μm~0.8μm。
优选的,采用ICP刻蚀工艺刻蚀第二N型半导体层52。其中,上功率(即等离子体源功率)为800W~1000W,优选的为850W~920W。下功率(即偏压功率)为100W~300W,优选的为200W~300W。
刻蚀时所采用的气体为Ar、BCl3和Cl2的混合气体,且Ar的流量为10sccm~20sccm,优选的为12sccm~18sccm;BCl3的流量为10sccm~20sccm,优选的为12sccm~16sccm;Cl2的流量为250sccm~400sccm,优选的为280sccm~350sccm。
S9:在中间芯片上形成暴露第一P型电极的第一P型孔;
具体的,可通过光刻刻蚀工艺形成第一P型孔43,参见图11,第一P型孔43贯穿第二N型半导体层52、第二MQW层53、第二P型半导体层54以及第二键合层42,直至暴露第一P型电极3。第一P型电极3的刻蚀阻挡层34有效保护了第一P型电极3,避免其损伤。
S10:在步骤S9得到的中间芯片上形成钝化层,并分别在第二N型半导体层和第一P型电极的上方开孔,形成第二N型孔和第二P型孔;
具体的,可通过PVD、PECVD、MOCVD等方法形成钝化层7,但不限于此。优选的,通过PECVD形成钝化层7。钝化层7可为AlOx层、SiOx层、SiNx层中的一种或多种组成的叠层结构,钝化层7的厚度为500Å~5000Å。钝化层7覆盖第一P型孔43的侧壁。防止后续所形成第二P型电极9与第二N型电极8导通。
钝化层7形成后,通过光刻刻蚀工艺形成第二N型孔71和第二P型孔72,其中,第二N型孔71设于第二N型半导体层52的上方。第二P型孔72设置在第一P型孔43内的第一P型电极3的上方。
S11:在步骤S10得到的中间芯片上形成第二N型电极和第二P型电极;
具体的,可通过PVD、蒸镀等工艺形成第二N型电极8和第二P型电极9,但不限于此。第二N型电极8、第二P型电极9的组成相同或不同。优选的为相同,其均可由本领域常见的Al层、Cr层、Pt层、Ag层、Au层中的一种或多种组成。
具体的,参见图12,第二N型电极8通过第二N型孔71与第二N型半导体层52连接。第二P型电极9通过第二P型孔72与第一P型电极3连接。基于上述的电极连接结构,可优化电流的分布,提升发光效率。
S12:剥离第一衬底,即得到高压Micro-LED芯片成品。
具体的,可通过激光剥离去除第一衬底11,但不限于此。优选的,在一个实施例中,去除第一衬底11时,将第一U型半导体层15也刻蚀去除。基于本发明上述的制备方法制备得到的高压Micro-LED芯片,不仅工作电压高,而且优化了电流分布,提升了发光效率。
以上所述是发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、提供第一外延片,所述第一外延片包括第一衬底和依次层叠于所述第一衬底上的第一N型半导体层、第一MQW层和第一P型半导体层;
S2、在所述第一外延片上形成刻蚀至所述第一N型半导体层的第一N型孔;
S3、在步骤S2得到第一外延片上形成第一N型电极和第一P型电极,所述第一N型电极通过所述第一N型孔与所述第一N型半导体层连接;
S4、在步骤S3得到的第一外延片上形成第一键合层,并刻蚀暴露所述第一N型电极和第一P型电极,得到第一中间体;
S5、提供第二外延片,所述第二外延片包括第二衬底和依次层叠于第二衬底上的第二N型半导体层、第二MQW层和第二P型半导体层;
S6、在所述第二P型半导体层上形成中间电极;
S7、在步骤S6得到的第二外延片上形成第二键合层,并刻蚀暴露所述中间电极,得到第二中间体;
S8、将所述第一中间体、第二中间体键合,并剥离所述第二衬底,暴露所述第二N型半导体层,得到中间芯片;其中,键合后所述中间电极与所述第一N型电极形成电连接;
S9、在所述中间芯片上形成暴露所述第一P型电极的第一P型孔;
S10、在步骤S9得到的中间芯片上形成钝化层,并分别在第二N型半导体层和所述第一P型电极的上方开孔,形成第二N型孔和第二P型孔;
S11、在步骤S10得到的中间芯片上形成第二N型电极和第二P型电极,所述第二N型电极通过所述第二N型孔与所述第二N型半导体层连接,所述第二P型电极通过第二P型孔与所述第一P型电极连接;
S12、剥离所述第一衬底,即得到高压Micro-LED芯片成品。
2.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,所述第一N型电极和所述中间电极均包括第三键合层,以使所述第一N型电极和所述中间电极键合;
所述第一N型电极与所述中间电极的宽度之差≤10μm。
3.如权利要求2所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤S8包括:
S81、将第一N型电极和中间电极键合,其中,键合温度为200℃~350℃,键合压强为0.5MPa~4MPa,键合时间为7min~25min;
S82、将所述第一键合层、第二键合层键合,其中,键合温度为350℃~500℃,键合压力为1kN~7kN,键合时间为10min~30min;
S83、激光剥离所述第二衬底,并采用碱液腐蚀去除第二U型半导体层;
S84、干法刻蚀去除第二N型半导体层的损伤面,其中,刻蚀厚度为0.3μm~0.8μm。
4.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,位于所述第一P型半导体层上的第一键合层的上表面、第一P型电极的上表面与第一N型电极的上表面齐平;
位于所述第二P型半导体层上的第二键合层的上表面与中间电极的上表面齐平。
5.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,所述第一键合层、所述第二键合层均由绝缘材料制成。
6.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,所述第一键合层为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构,所述第一键合层的厚度为0.8μm~3μm;
所述第二键合层为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构,所述第二键合层的厚度为0.8μm~3μm。
7.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,所述第一N型电极包括依次层叠的第一欧姆接触层、第一反射层、第一包覆层和第三键合层;
其中,所述第一欧姆接触层为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;
所述第一反射层为Al层、Ag层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为500Å~2500Å;
所述第一包覆层为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;
所述第三键合层为Ni层、In层、Cu层、Au层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为1μm~5μm;
所述第一P型电极包括依次层叠的第二欧姆接触层、第二反射层、第二包覆层和刻蚀阻挡层;
其中,所述第二欧姆接触层为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;
所述第二反射层为Al层、Ag层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为500Å~2500Å;
所述第二包覆层为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;
所述刻蚀阻挡层为Pt层、Au层中的一种或两种组成的叠层结构,其厚度为2000Å~5000Å。
8.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,所述中间电极包括依次层叠的第三欧姆接触层、第三包覆层和第三键合层;
其中,所述第三欧姆接触层为Cr层、Ni层、Ti层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为25Å~200Å;
所述第三包覆层为Ti层、Ni层、Pt层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为300nm~1500nm;
所述第三键合层为Ni层、In层、Cu层、Au层中的一种或多种组成的叠层结构,其厚度为1μm~5μm。
9.如权利要求1所述的高压Micro-LED芯片的制备方法,其特征在于,所述钝化层为AlOx层、SiOx层中的一种或两种组成的叠层结构,所述钝化层的厚度为500Å~5000Å。
10.一种高压Micro-LED芯片,其特征在于,由如权利要求1~9任一项所述的高压Micro-LED芯片的制备方法制备而得。
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