新型垂直結構氮化鎵基半導體LED生產(chǎn)工藝

大功率半導體發(fā)光二極管具有取代白熾燈的巨大前途，但是，首先要解決技術上的問題。半導體發(fā)光二極管的幾何結構包括兩類：橫向結構和垂直結構。以藍寶石為生長襯底的橫向結構的大功率氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的主要問題包括散熱效率低，電流擁塞，電流密度低，和生產(chǎn)成本高。為解決橫向結構的大功率氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的散熱問題，倒裝焊技術被提出。但是，倒裝焊技術工藝復雜，生產(chǎn)成本高，以碳化硅晶片為原始生長襯底的傳統(tǒng)的垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的兩個電極分別在生長襯底的兩側，具備優(yōu)良的散熱效率，電流分布均勻，電流擁塞改善，電流密度增大，充分利用發(fā)光層的材料等優(yōu)點。但是，碳化硅晶片成本極高。以藍寶石為原始生長襯底的傳統(tǒng)的垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的兩個電極分別在支持襯底的兩側，該發(fā)光二極管具備散熱效率高，電流分布均勻，電流擁塞改善，電流密度增大充分利用發(fā)光層的材料，光取出效率提高等優(yōu)點。藍寶石是電絕緣材料，因此需要剝離生長襯底。但是，剝離技術尚不成熟，有待進一步完善。
因此，需要新型垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管及其低成本的批量生產(chǎn)的工藝方法，同時避免上面提到的缺點。

新型垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的第一電極和第二電極分別層疊在氮化鎵基外延層的兩側，因此具有傳統(tǒng)的垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的優(yōu)點。

新型垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的第一電極和第二電極層疊在生長襯底的同一側，因此，不需要剝離生長襯底。

新型垂直結構的氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的低成本的批量生產(chǎn)的主要工藝步驟如下：在生長襯底上，層疊中間媒介層，生長氮化鎵基外延層，在氮化鎵基外延層上層疊具有優(yōu)化圖形的第二電極，在預定區(qū)域蝕刻氮化鎵基外延層知道中間媒介層中的金屬層暴露，在暴露的金屬層上層疊第一電極。所述的工藝方法既不需要鍵合支持襯底到氮化鎵基外延層，也不需要剝離生長襯底等工藝過程。

生長新型垂直結構的大功率氮化鎵基半導體發(fā)光二極管的技術和生產(chǎn)方法可以應用于生長其他半導體發(fā)光二極管。