一种发光二极管及其制造方法技术

技术编号:10979379 阅读:100 留言:0更新日期:2015-01-30 16:03
本发明专利技术公开了一种发光二极管,属于光电子制造技术领域,包括依次层叠的衬底、缓冲层、分布布拉格反射镜、n型限制层、有源层、p型限制层、GaP窗口层、p型欧姆接触层,衬底的与缓冲层相对的一面上设置有n型欧姆接触电极,p型欧姆接触层的与GaP窗口层相反的一面上设置有p面焊线电极,GaP窗口层与p型欧姆接触层之间层叠有C元素重掺杂GaP层,p型欧姆接触层为氧化铟锡膜,p面焊线电极为Al电极。通过采用高透过率导电膜氧化铟锡代替Au/AuBe/Au做p型欧姆接触层,p面焊线电极采用以金属Al为主的电极,可以极大地减少芯片制作过程中的黄金消耗,有效地大幅降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种发光二极管,属于光电子制造
,包括依次层叠的衬底、缓冲层、分布布拉格反射镜、n型限制层、有源层、p型限制层、GaP窗口层、p型欧姆接触层,衬底的与缓冲层相对的一面上设置有n型欧姆接触电极,p型欧姆接触层的与GaP窗口层相反的一面上设置有p面焊线电极,GaP窗口层与p型欧姆接触层之间层叠有C元素重掺杂GaP层,p型欧姆接触层为氧化铟锡膜,p面焊线电极为Al电极。通过采用高透过率导电膜氧化铟锡代替Au/AuBe/Au做p型欧姆接触层,p面焊线电极采用以金属Al为主的电极,可以极大地减少芯片制作过程中的黄金消耗,有效地大幅降低成本。【专利说明】
本专利技术涉及光电子制造
,特别涉及。
技术介绍
LED作为一种全新的照明技术,它是利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能。半导体LED及其应用以其发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、环保卫生等优越性,被认为是21世纪最具发展前景的高
之一。目前LED的芯片的制造成本的70%左右来源于贵金属,尤其是黄金Au材料的成本,如何能在疯狂的价格战上站稳脚跟,降低成本是其中的重要因素。 目前,传统的红黄光四元发光二极管芯片结构包括P面焊线电极、P型欧姆接触层、GaP窗口层、上限制层、有源层、下限制层、布拉格反射镜、缓冲层、衬底、η型欧姆接触电极,这种结构的LED在P型欧姆接触层通常采用AuBe或AuZn合金,η型欧姆接触电极采用AuGe或AuGeNi合金,ρ面焊线电极通常用彡2um厚的Au电极。 在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现现有技术至少存在以下问题: 传统的红黄光四元发光二极管芯片中的绝大部分金属采用黄金Au,芯片制造过程中的黄金消耗量很大,导致成本较高。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题,本专利技术实施例提供了,技术方案如下: —方面,本专利技术实施例提供了一种发光二极管,包括依次层叠的衬底、缓冲层、分布布拉格反射镜、η型限制层、有源层、ρ型限制层、GaP窗口层、ρ型欧姆接触层,所述衬底的与所述缓冲层相对的一面上设置有η型欧姆接触电极,所述ρ型欧姆接触层的与所述GaP窗口层相反的一面上设置有P面焊线电极, 所述GaP窗口层与所述ρ型欧姆接触层之间层叠有C元素重掺杂GaP层,所述P型欧姆接触层为氧化铟锡膜,所述P面焊线电极为Al电极。 进一步地,所述C元素重掺杂GaP层中C元素的掺杂浓度大于lxl019Cm_3,所述C元素重掺杂GaP层的厚度为400-1000nm。 进一步地,所述氧化铟锡膜的厚度为80-280nm。 进一步地,所述ρ面焊线电极包括依次层叠的Al电极焊线层,T1、N1、Cr中的1-2种金属粘附层及Pt、N1、Cr中的1-2种金属阻挡层,所述金属阻挡层与所述ρ型欧姆接触层贴合。 进一步地,所述η型欧姆接触电极采用含Ge的金属材料,所述η型欧姆接触电极中还包括N1、T1、Al、Ag、Mo中的1-3种粘附层金属。 进一步地,所述ρ型欧姆接触层与所述C元素重掺杂GaP层之间层叠有表面粗化层。 另一方面,本专利技术实施例还提供一种发光二极管的制造方法,所述方法包括: 提供一衬底; 在所述衬底上依次形成缓冲层、分布布拉格反射镜、η型限制层、有源层、ρ型限制层、GaP窗口层和C兀素重惨杂GaP层; 在所述C元素重掺杂GaP层上蒸发一层氧化铟锡膜,形成ρ型欧姆接触层; 将所述衬底减薄,在所述衬底上蒸发含Ge的金属材料形成η型欧姆接触电极; 对P面和η面进行高温退火处理; 在所述ρ面做负性光刻胶光刻并在显影后蒸发含Al的金属材料,蒸发完成后剥离光刻胶及所述含Al的金属材料形成ρ面焊线电极; 切割所述衬底并进行光电测试。 进一步地,在所述形成ρ型欧姆接触层之前,所述方法还包括: 在C元素重掺杂GaP层上进行表面粗化以形成表面粗化层。 进一步地,在所述将所述衬底减薄之前,所述方法还包括: 在所述氧化铟锡膜上做负性光刻胶光刻,显影后腐蚀掉氧化铟锡膜的用于设置P面焊线电极的部分,并露出部分所述表面粗化层。 进一步地,所述在C元素重掺杂GaP层上进行表面粗化的过程中,使用的粗化液包括氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸铵、过氧化氢、次氯酸钠中的1-5种。 本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是: 通过采用高透过率导电膜氧化铟锡代替Au/AuBe/Au做P型欧姆接触层,P面焊线电极采用以金属Al为主的电极,可以极大地减少芯片制作过程中的黄金消耗,有效地大幅降低成本。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是常规发光二极管的结构图; 图2是本专利技术实施例1提供的一种发光二极管的结构图; 图3是本专利技术实施例1提供的一种发光二极管的结构图; 图4是本专利技术实施例1提供的一种发光二极管的结构图; 图5是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备方法流程图; 图6是本专利技术实施例3提供的一种发光二极管的制备方法流程图; 图7是本专利技术实施例4提供的一种发光二极管的制备方法流程图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。 如图1所示,为传统的红黄光四元发光二极管芯片结构,这种二极管芯片包括依次层叠的P面焊线电极la、p型欧姆接触层lb、GaP窗口层2、上限制层3、有源层4、下限制层5、布拉格反射镜6、缓冲层7、衬底8、η型欧姆接触电极9。 实施例1 参见图2,本专利技术实施例提供了一种发光二极管,包括依次层叠的衬底11、缓冲层12、分布布拉格反射镜13、η型限制层14、有源层15、ρ型限制层16、GaP窗口层17、P型欧姆接触层18,衬底11的与缓冲层12相反的一面上设置有η型欧姆接触电极10,ρ型欧姆接触层18的与GaP窗口层17相反的一面上设置有ρ面焊线电极19,GaP窗口层17与ρ型欧姆接触层18之间层叠有C元素重掺杂GaP层20,ρ型欧姆接触层18为氧化铟锡膜,ρ面焊线电极19为Al电极。 具体地,本实施例中衬底11可以选用GaAs基板,缓冲层12可以采用GaAs,分布布拉格反射镜13可以采用AlInP/AlGaInP,n型限制层可以采用η_Α1ΙηΡ,有源层可以采用AlGaInP, ρ型限制层可以采用ρ_Α1ΙηΡ,容易知道,本实施例中发光二极管各层材料的选用仅为举例,并不作为对本专利技术的限制;C元素重掺杂GaP层20是通过在GaP窗口层17的最表面采用C元素进行ρ型重掺杂形成,能够与透明导电膜氧化铟锡形成良好的欧姆接触,成型的发光二极管具有良好的电流扩展能力,同时可将界面反射率降到最低来形成增透作用,极大提高了外量子效率,经试验发光二极管芯片的裸芯亮度能够提高10-20% ;p面焊线电极采用Al电极,同时下文提到的η型欧姆接触电极采用含金属Ge的但不带Au的金属材料代替Au/AuGe/Au,经测定可以减少芯片制程中的黄金消耗本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发光二极管,包括依次层叠的衬底、缓冲层、分布布拉格反射镜、n型限制层、有源层、p型限制层、GaP窗口层、p型欧姆接触层,所述衬底的与所述缓冲层相对的一面上设置有n型欧姆接触电极,所述p型欧姆接触层的与所述GaP窗口层相反的一面上设置有p面焊线电极,其特征在于,所述GaP窗口层与所述p型欧姆接触层之间层叠有C元素重掺杂GaP层,所述p型欧姆接触层为氧化铟锡膜,所述p面焊线电极为Al电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:薛蕾肖千宇
申请(专利权)人:华灿光电苏州有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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