一种AlGaInP基发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种AlGaInP基发光二极管及其制造方法，其中，P电极采用贯穿孔技术，即沿垂直于外延层所在平面的方向上，打贯穿外延层的P电极贯穿孔，使得P电极主体部分位于n型外延层上，并制作出P电极以及N电极，进而使得P电极和N电极等高。解决了现有LED中由于P电极和N电极之间存在较大的高度差，导致的在进行芯片封装键合时，LED芯片容易发生侧倾，增加了封装难度的问题。除此，本发明专利技术提供的LED还在上述基础上，开设了隔离沟道，解决了现有LED在封装键合过程中，由于焊料挤压变形导致的P/N电极之间容易漏电的问题。并且，本发明专利技术中ODR反射镜的结构为ODR反射镜介质膜层与ODR反射镜金属层，反射效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种AlGaInP基发光二极管及其制造方法
本专利技术涉及LED
，更具体地说，涉及一种AlGaInP基发光二极管及其制造方法。
技术介绍
LED凭借其诸多优点，正在快速发展。如图1所示，图1为一种常用的基于透明衬底的倒装AlGaInP基的LED的结构示意图，该LED的制造流程如下：首先在GaAs衬底上生长AlGaInP外延片，然后将外延片表面进行粗化处理，并采用BCB将外延片键合到透明衬底101上，之后，移除GaAs衬底(GaAs衬底作为临时衬底)，并蚀刻出P型AlGaInP台面102，其中，P型AlGaInP台面102与透明衬底101之间设置有透明粘结层103，且，P型AlGaInP台面102与N型AlGaInP表面105之间设置有有源层104，然后在P型AlGaInP台面102以及N型AlGaInP表面105镀上金属反射层106以及阻挡层107，最后制作N电极108以及P电极109。然而，专利技术人发现，采用目前的制作工艺制造的LED中P电极和N电极之间存在较大的高度差，在进行芯片封装键合时，LED芯片容易发生侧倾，增加了封装难度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种AlGaInP基发光二极管及其制造方法，其中，P电极采用贯穿孔技术，使P电极位于N型层表面，实现了P/N电极的等高设计，降低了LED芯片的封装难度。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种AlGaInP基发光二极管的制造方法，包括：提供AlGaInP基LED外延片，所述AlGaInP基LED外延片包括GaAs衬底、GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱有源层、P型限制层以及P型GaP窗口层；在所述外延片的P型GaP窗口层上形成电流扩展层；将所述外延片与透明衬底键合，形成第一半导体结构；去除所述第一半导体结构中的所述GaAs衬底、所述GaAs缓冲层以及所述GaInP腐蚀截止层，直至露出所述n-GaAs欧姆接触层，形成AlGaInP基LED外延层；在所述n-GaAs欧姆接触层上蚀刻预设图形，形成具有预设图形的n-GaAs欧姆接触层；沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，打贯穿所述外延片的P电极贯穿孔；在所述外延层远离所述透明衬底的一侧形成钝化层，并光刻出P电极以及N电极窗口，制作出P电极以及N电极。优选的，在所述外延层的表面形成钝化层之前，还包括：沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，在所述AlGaInP基LED外延层中形成贯穿所述外延层的隔离沟道。优选的，在所述形成AlGaInP基LED外延层之后，还包括：在所述具有预设图形的n-GaAs欧姆接触层表面形成ODR反射镜介质膜层，并在所述ODR反射镜介质膜层上打N电极贯穿孔；在所述ODR反射镜介质膜层上形成ODR反射镜金属层。优选的，所述提供所述AlGaInP基LED外延片，包括：提供GaAs衬底；在所述GaAs衬底上依次形成GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱有源层、P型限制层以及P型GaP窗口层。优选的，所述在所述外延片的P型GaP窗口层上形成电流扩展层，包括：在所述P型GaP窗口层上沉积透明导电氧化物ITO、IZO、AZO或IGZO，所述透明氧化物形成所述电流扩展层。优选的，所述将所述外延片与透明衬底键合，包括：采用BCB键合工艺、SOG键合工艺、硅橡胶粘结剂键合工艺或氧化物键合工艺将所述外延片与所述透明衬底进行键合。优选的，所述在所述具有预设图形的n-GaAs欧姆接触层表面形成ODR反射镜介质膜层，并在所述ODR反射镜介质膜层上打N电极贯穿孔，包括：在所述具有预设图形的n-GaAs欧姆接触层表面沉积MgF2或SiO2作为所述ODR反射镜介质膜层，并采用剥离工艺在所述ODR反射镜介质膜层上打N电极贯穿孔。优选的，所述在所述ODR反射镜介质膜层上形成ODR反射镜金属层，包括：在所述ODR反射镜介质膜层表面蒸镀预设金属作为所述ODR反射镜金属层，所述预设金属至少包括AuGeNi、AuGe、Au、Pt、Ti、Ni、Al和/或Ag。优选的，所述在所述外延层远离所述透明衬底的一侧形成钝化层，包括：在所述外延层的表面沉积氮化硅SiN或氧化铝Al2O3或二氧化硅SiO2，形成钝化层。一种AlGaInP基发光二极管，基于任意一项上述的制造方法制作，包括：透明衬底；AlGaInP基LED外延层，所述外延层与所述透明衬底键合，所述外延层包括n-GaAs欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱有源层、P型限制层以及P型GaP窗口层，沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，所述外延层开设有P电极贯穿孔以及隔离沟道；ODR反射镜，设置在所述外延层远离所述透明衬底的一侧，包括ODR反射镜介质膜层以及ODR反射镜金属层；P电极以及N电极，所述P电极通过所述P电极贯穿孔与所述P型GaP窗口层电连接，所述N电极与所述n-GaAs欧姆接触层电连接。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：本专利技术提供的一种AlGaInP基发光二极管的制造方法中，将P电极采用贯穿孔技术，即沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，在所述外延层中打贯穿所述外延片的P电极贯穿孔，使得P电极主体部分位于所述n型外延层的表面，并在该外延层的表面制作出P电极以及N电极，进而使得P电极和N电极等高。解决了现有LED中由于P电极和N电极之间存在较大的高度差，导致的在进行芯片封装键合时，LED芯片容易发生侧倾，增加了封装难度的问题。除此，本专利技术提供的LED还在上述基础上，开设了隔离沟道，解决了现有LED在封装键合过程中，由于焊料挤压变形导致的P/N电极之间容易漏电的问题。并且，本专利技术中ODR反射镜的结构为ODR反射镜介质膜层与ODR反射镜金属层，其反射效率远高于现有技术中采用导电层、附着层以及金属反射层构成的ODR反射镜的反射率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种常用的基于透明衬底的倒装AlGaInP基的LED的结构示意图；图2为本实施例提供的一种AlGaInP基发光二极管的结构示意图；图3为本实施例提供的一种AlGaInP基发光二极管的制作流程图；图4为本实施例提供的一种AlGaInP基LED外延片的制作流程图；图5为本实施例提供的又一种AlGaInP基发光二极管的制作流程图；图6为采用图5的工艺流程制作的一种AlGaInP基发光二极管的结构示意图；图7为本实施例提供的一种AlGaInP基发光二极管的结构示意图；图8为本实施例提供的又一种AlGaInP基发光二极管的制作流程图；图9为采用图8的工艺流程制作的一种AlGaInP基发光二极管的结构示意图；图10为本实施例提供的又一种AlGaInP基发光二极管的结构示意图；图11为本实施例提供的又一种AlGaInP基发光二极管的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AlGaInP基发光二极管的制造方法，其特征在于，包括：提供AlGaInP基LED外延片，所述AlGaInP基LED外延片包括GaAs衬底、GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n‑GaAs欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱有源层、P型限制层以及P型GaP窗口层；在所述外延片的P型GaP窗口层上形成电流扩展层；将所述外延片与透明衬底键合，形成第一半导体结构；去除所述第一半导体结构中的所述GaAs衬底、所述GaAs缓冲层以及所述GaInP腐蚀截止层，直至露出所述n‑GaAs欧姆接触层，形成AlGaInP基LED外延层；在所述n‑GaAs欧姆接触层上蚀刻预设图形，形成具有预设图形的n‑GaAs欧姆接触层；沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，打贯穿所述外延片的P电极贯穿孔；在所述外延层远离所述透明衬底的一侧形成钝化层，并光刻出P电极以及N电极窗口，制作出P电极以及N电极。

【技术特征摘要】
1.一种AlGaInP基发光二极管的制造方法，其特征在于，包括：提供AlGaInP基LED外延片，所述AlGaInP基LED外延片包括GaAs衬底、GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱有源层、P型限制层以及P型GaP窗口层；在所述外延片的P型GaP窗口层上形成电流扩展层；将所述外延片与透明衬底键合，形成第一半导体结构；去除所述第一半导体结构中的所述GaAs衬底、所述GaAs缓冲层以及所述GaInP腐蚀截止层，直至露出所述n-GaAs欧姆接触层，形成AlGaInP基LED外延层；在所述n-GaAs欧姆接触层上蚀刻预设图形，形成具有预设图形的n-GaAs欧姆接触层；沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，打贯穿所述外延片的P电极贯穿孔；在所述外延层远离所述透明衬底的一侧形成钝化层，并光刻出P电极以及N电极窗口，制作出P电极以及N电极。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述外延层远离所述透明衬底的一侧形成钝化层之前，还包括：沿垂直于所述外延层所在平面的方向上，在所述AlGaInP基LED外延层中形成贯穿所述外延层的隔离沟道。3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述形成AlGaInP基LED外延层之后，还包括：在所述具有预设图形的n-GaAs欧姆接触层表面形成ODR反射镜介质膜层，并在所述ODR反射镜介质膜层上打N电极贯穿孔；在所述ODR反射镜介质膜层上形成ODR反射镜金属层。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述提供所述AlGaInP基LED外延片，包括：提供GaAs衬底；在所述GaAs衬底上依次形成GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、N型电流扩展层、N型限制层、多量子阱有源层、P型限制层以及P型GaP窗口层。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述在所述外延片的P型GaP窗口层上形成电流扩展层，包括：在所述P...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洲，杨凯，李波，陈凯轩，张双翔，
申请(专利权)人：扬州乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32