本发明专利技术涉及LED技术领域，具体涉及一种具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED及其制备方法，包括以下具体步骤：在GaAs基板上生长AlGaInP mini LED的外延结构；通过键合翻转，将外延层转移至蓝宝石衬底上；制作台面，制作P电极；制作周期阵列分布的GaAs欧姆接触点，制作N接触点电极；表面蒸镀ITO并进行蚀刻；制作N电极；沉积钝化层，并蚀刻接触孔；制作焊盘电极；进行激光隐形切割、劈裂，完成芯粒制作。本发明专利技术在整个芯片的表面，制作出周期性阵列分布的GaAs欧姆接触点，在整体GaAs材料面积与手指型电极相同或更小的情况下，使电流分布更加均匀，提高芯片整体的发光效率。提高芯片整体的发光效率。提高芯片整体的发光效率。
【技术实现步骤摘要】
一种具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED及其制备方法
[0001]本专利技术涉及LED
，具体涉及一种具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED及其制备方法。
技术介绍
[0002]AlGaInP材料是制作红光LED的最合适材料，但是由于AlGaInP材料本身难以与金属电极直接形成欧姆接触，所以必须在材料的顶层制作一层GaAs材料来进行N面的欧姆接触。而由于GaAs材料本身对红光有很高的吸收，所以必须将除接触电极之外的GaAs材料腐蚀掉。
[0003]而目前流行的技术是制作手指型电极，电极在半导体材料表面的固定一部分，这样就导致LED芯片在进行电流注入时，大部分的电流均由电极下部直接流过，其余大面积的部分，只有很少的电流流过，从而导致LED芯片发光效率不高。如果直接增加手指电极，那么会增加GaAs的保留面积，虽然改善了电流分布，但是会加大吸光效应，芯片整体发光效率依然不高。因此，研究如何在改善电流分布的同时提高芯片发光效率显得很有必要。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED及其制备方法，本专利技术在整个芯片的表面，制作出周期性均匀分布的GaAs欧姆接触点，在整体GaAs材料面积与手指型电极面积相同或更小的情况下，保持低吸光效应，使电流分布非常平均，提高芯片整体的发光效率。
[0005]本专利技术的第一个目的是提供一种具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED的制备方法，包括以下具体步骤：
[0006]S1、在GaAs基板上生长AlGaInP mini LED的外延结构，依次包括GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、GaAs欧姆接触层、AlGaInP电流扩展层、第一AlInP限制层、第一AlGaInP波导层、多量子阱结构(MQW)、第二AlGaInP波导层、第二AlInP限制层、过渡层、GaP窗口层；
[0007]S2、在外延结构表面与蓝宝石基板表面分别沉积SiO2，抛光后将外延结构与蓝宝石基板键合在一起；
[0008]S3、腐蚀去除外延结构的GaAs基板、GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层，露出GaAs欧姆接触层；
[0009]S4、利用光刻掩膜技术在GaAs欧姆接触层上制作台面图形，ICP(感应耦合等离子体)蚀刻出台面，利用负胶剥离技术制作P电极；
[0010]S5、利用光刻掩膜技术在台面上制作周期阵列分布的GaAs欧姆接触点图形，利用光刻胶做掩膜，ICP蚀刻GaAs欧姆接触点，直至AlGaInP电流扩展层；
[0011]S6、利用负胶剥离技术在所述GaAs欧姆接触点表面制作N接触点电极；
[0012]S7、先使用电子书蒸发技术在S6所得器件表面沉积ITO(氧化铟锡)薄膜，然后利用
光刻掩膜技术制作ITO镜图形，最后用ITO蚀刻出图形；
[0013]S8、在ITO薄膜上利用负胶剥离技术制作N电极；
[0014]S9、使用PECVD(等离子体增强化学的气相沉积法)技术在S8所得器件表面沉积SiO2形成钝化层；
[0015]S10、利用光刻掩膜技术在钝化层上制作接触孔图形，然后用ICP蚀刻出接触孔，直至P/N电极，并利用负胶剥离技术与电子束蒸镀技术制作焊盘电极；
[0016]S11、使用机械研磨技术对蓝宝石进行减薄、抛光，最后进行激光切割、劈裂，完成芯粒制作。
[0017]本专利技术的AlGaInP mini LED在GaAs欧姆接触层的台面上制作周期阵列分布的GaAs欧姆接触点，并覆盖N接触电极，然后沉积一层ITO薄膜将各接触电极连接，最后连接至焊盘电极，使用时，电流会流过整个芯片，且分布非常均匀，从而提高芯片的整体发光效率。
[0018]进一步的，上述技术方案S5中，所述GaAs欧姆接触点的蚀刻形状为金字塔形或圆锥形，蚀刻方法为：以Cl2/BCl3/HBr为蚀刻气体，对蚀刻盘进行背He冷却，He气压力为5mTorr，流量为4
‑
5sccm。
[0019]本专利技术通过使用He气体对蚀刻盘进行冷却，可将GaAs欧姆接触点设计成金字塔形或圆锥形，这样有利于后续N接触电极和ITO薄膜的覆盖，提高芯片质量和稳定性。
[0020]进一步的，上述技术方案中，所述GaAs欧姆接触点的底部直径1.5
‑
3μm，顶部直径＜1.5μm，所设周期阵列分布的GaAs欧姆接触点的底部面积总和小于等于所述N电极底部面积。本技术方案中的每个GaAs欧姆接触点面积很小，总面积小于等于手指电极接触面积，在改善电流分布的同时，并不会加大吸光效应，大大提高芯片整体发光效率。
[0021]进一步的，上述技术方案S7中，所述ITO薄膜的厚度为1
‑
1.5μm，透过率在620nm处大于等于95％。本专利技术通过控制ITO薄膜的厚度和透过率，将吸光效应控制在最小，使用时，确保电流均匀通过的同时不影响发光效率。
[0022]进一步的，上述技术方案中，所述ITO薄膜除了P电极区域外覆盖整个台面。
[0023]进一步的，上述技术方案S1中，所述AlGaInP电流扩展层的厚度为3
‑
3.5μm，所述第一AlGaInP波导层的厚度为95
‑
105nm，所述第二AlGaInP波导层的厚度为85
‑
95nm，所述GaP窗口层的厚度为9
‑
10μm。
[0024]进一步的，上述技术方案S4中，蚀刻出台面的深度为5.5
‑
6.5μm；所述P电极的材料包括Au、AuZn或AuBe，厚度为700
‑
1000nm。本技术方案中使用负胶剥离技术可确保电极图形均匀一致，提高产品质量。
[0025]进一步的，上述技术方案S6中，所述N接触点电极的材料包括Au/AuGeNi或AuGe，厚度为50
‑
100nm。
[0026]进一步的，上述技术方案，S8中，所述N电极的材料包括Cr/Ni/Au，厚度为500
‑
1000nm。
[0027]本专利技术的第二个目的是提供一种由上述制备方法制得的具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED。
[0028]本专利技术与现有技术相比，其有益效果有：
[0029]本专利技术的AlGaInP mini LED通过在GaAs欧姆接触层的台面上制作周期阵列分布的GaAs欧姆接触点，并覆盖N接触电极，然后沉积一层ITO薄膜将各接触电极连接，最后连接
至焊盘电极，使用时，电流会流过整个芯片，且分布非常均匀，从而提高芯片的整体发光效率；通过将GaAs欧姆接触点设计成金字塔形或圆锥形，有利于后续N接触电极和ITO薄膜的覆盖，提高芯片质量和稳定性；通过将每个GaAs欧姆接触点的面积设计成很小，总面积小于等于手指电极接触面积，在改善电流分布的同时，并不会加大吸光效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有周期分布接触点电极的AlGaInP mini LED的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1、在GaAs基板上生长AlGaInP mini LED的外延结构，依次包括GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、GaAs欧姆接触层、AlGaInP电流扩展层、第一AlInP限制层、第一AlGaInP波导层、多量子阱结构、第二AlGaInP波导层、第二AlInP限制层、过渡层、GaP窗口层；S2、在外延结构表面与蓝宝石基板表面分别沉积SiO2，抛光后将外延结构与蓝宝石基板键合在一起；S3、腐蚀去除外延结构的GaAs基板、GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层，露出GaAs欧姆接触层；S4、利用光刻掩膜技术在GaAs欧姆接触层上制作台面图形，ICP蚀刻出台面，利用负胶剥离技术制作P电极；S5、利用光刻掩膜技术在台面上制作周期阵列分布的GaAs欧姆接触点图形，利用光刻胶做掩膜，ICP蚀刻GaAs欧姆接触点，直至AlGaInP电流扩展层；S6、利用负胶剥离技术在所述GaAs欧姆接触点表面制作N接触点电极；S7、先使用电子书蒸发技术在S6所得器件表面沉积ITO薄膜，然后利用光刻掩膜技术制作ITO镜图形，最后用ITO蚀刻出图形；S8、在ITO薄膜上利用负胶剥离技术制作N电极；S9、使用PECVD技术在S8所得器件表面沉积SiO2形成钝化层；S10、利用光刻掩膜技术在钝化层上制作接触孔图形，然后用ICP蚀刻出接触孔，直至P/N电极，并利用负胶剥离技术与电子束蒸镀技术制作焊盘电极；S11、使用机械研磨技术对蓝宝石进行减薄、抛光，最后进行激光切割、劈裂，完成芯粒制作。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S5中，所述GaAs欧姆接触点的蚀刻形状为金字塔形或圆锥形，蚀刻方法为：以Cl2/BCl3/HBr为蚀刻气体，对蚀刻盘进行背He冷却，He气压力为5mTor...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊承，王克来，郑万乐，林擎宇，梁文科，陈宝，熊珊，潘彬，王向武，
申请(专利权)人：南昌凯捷半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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