紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片技术

本发明专利技术提供了一种紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片，包括：步骤一、提供一衬底，在衬底上依次外延生长N‑AlGaN结构、量子阱和P‑AlGaN结构，形成一紫外光LED芯片；步骤二、外延生长完成后，在紫外光LED芯片上进行光刻和刻蚀，以将部分N‑AlGaN结构暴露出来；步骤三、制备单层或多层石墨烯薄膜，将石墨烯薄膜转移到紫外光LED芯片表面；对紫外光LED芯片进行光刻和刻蚀，以在紫外光LED芯片表面的特定区域保留石墨烯薄膜，去除其他区域的石墨烯薄膜；步骤四、采用光刻的方法制作电极图形，利用电子束蒸发设备将紫外光LED芯片的表面的开孔区域蒸镀上P电极和N电极；步骤五、将紫外光LED芯片的背面的衬底进行研磨，将石墨烯薄膜转移到紫外光LED芯片的背面的衬底上。

Manufacturing Method of Ultraviolet LED Chip and Ultraviolet LED Chip

【技术实现步骤摘要】
紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片。
技术介绍
近年来，紫外发光二极管(LED)因其在激发白光、生化探测、杀菌消毒、净化环境、聚合物固化以及短距离安全通讯等诸多应用领域有着巨大的潜在应用价值而备受关注。紫外光LED芯片还将面临的一个问题是，紫外芯片的正向电压相对蓝绿光芯片的正向电压偏高，且由于发热较蓝绿光严重，导致芯片的可靠性不理想。同时，紫外光LED芯片几乎全部使用氧化铟锡做透明导电层，但氧化铟锡材料的导电导热性能较差，使得紫外光LED芯片的可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片，以解决现有的紫外光LED芯片可靠性低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种紫外光LED芯片制造方法，所述紫外光LED芯片制造方法包括：步骤一、提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长N-AlGaN结构、量子阱和P-AlGaN结构，形成一紫外光LED芯片；步骤二、外延生长完成后，在所述紫外光LED芯片上进行光刻和刻蚀，以将部分所述N-AlGaN结构暴露出来；步骤三、制备单层或多层石墨烯薄膜，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片表面；对所述紫外光LED芯片进行光刻和刻蚀，以在所述紫外光LED芯片表面的特定区域保留所述石墨烯薄膜，去除其他区域的所述石墨烯薄膜；步骤四、采用光刻的方法制作电极图形，利用电子束蒸发设备将所述紫外光LED芯片的表面的开孔区域蒸镀上P电极和N电极；步骤五、将所述紫外光LED芯片的背面的衬底进行研磨，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片的背面的衬底上。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，所述的紫外光LED芯片制造方法包括：利用金属有机化合物化学气相沉淀设备在所述衬底上依次外延生长N-AlGaN结构、量子阱和P-AlGaN结构。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，所述衬底的材料适合GaN结构生长，所述衬底的材料为蓝宝石或硅。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，所述刻蚀使用干法刻蚀或湿法刻蚀；所述干法刻蚀利用ICP设备或RIE设备，所述湿法刻蚀利用H3PO4、KOH或NaOH化学溶液。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，所述石墨烯薄膜采用氧化还原法制备，或采用化学气相沉积法制备。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，利用聚合物支撑法将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片表面，以及所述紫外光LED芯片的背面的衬底上，所述聚合物支撑法所用的支撑材料为聚甲基丙烯酸甲酯。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，所述P电极和所述N电极的材料为Cr、Pt、Au、Ti-Al合金或Ti-Au合金；所述P电极和所述N电极的周围具有所述石墨烯薄膜。可选的，在所述的紫外光LED芯片制造方法中，所述紫外光LED芯片为正装LED芯片或倒装LED芯片。本专利技术还提供一种紫外光LED芯片，所述紫外光LED芯片基于上述任一项所述的紫外光LED芯片制造方法制作而成。在本专利技术提供的紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片中，利用石墨烯薄膜良好的导热导电特性，应用在紫外光LED芯片制作工艺中，在P-AlGaN结构和N-AlGaN结构的表面的特定区域覆盖石墨烯薄膜，并在紫外光LED芯片的背面衬底覆盖石墨烯薄膜，能有效解决紫外光LED芯片电压高，散热效果不佳的问题，从而使其具有高的可靠性和广泛的应用前景。石墨烯是一种新型的强度最大、导电导热性能最强的一种纳米材料。它的载流子迁移率约为15000cm2/(V·S)，且纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，石墨烯良好的导热导电性可以应用在紫外光LED芯片上。通过与石墨烯材料的结合，紫外光LED芯片将具有更好的可靠性。另外，P电极和N电极周围的石墨烯薄膜起到促进电流扩散的作用。相对于常规的紫外光LED芯片，电流扩散效果更好，电压也更低。而紫外光LED芯片的背面衬底覆盖石墨烯薄膜的目的是为了将紫外光LED芯片内部的热量传导出来，起到更好的散热效果，提高芯片的可靠性。附图说明图1是本专利技术一实施例紫外光LED芯片制造方法步骤一形成的紫外光LED芯片结构示意图；图2是本专利技术一实施例紫外光LED芯片制造方法步骤二形成的紫外光LED芯片结构示意图；图3是本专利技术一实施例紫外光LED芯片制造方法步骤三形成的紫外光LED芯片结构示意图；图4是本专利技术一实施例紫外光LED芯片制造方法步骤四形成的紫外光LED芯片结构示意图；图5是本专利技术一实施例紫外光LED芯片制造方法步骤五形成的紫外光LED芯片结构示意图；图中所示：1-紫外光LED芯片；10-N-AlGaN结构；20-量子阱；30-P-AlGaN结构；40-石墨烯薄膜；50-P电极；60-N电极；70-衬底。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于提供一种紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片，以解决现有的紫外光LED芯片可靠性低的问题。为实现上述思想，本专利技术提供了一种紫外光LED芯片制造方法以及紫外光LED芯片，所述紫外光LED芯片制造方法包括：步骤一、提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长N-AlGaN结构10、量子阱和P-AlGaN结构，形成一紫外光LED芯片；步骤二、外延生长完成后，在所述紫外光LED芯片上进行光刻和刻蚀，以将部分所述N-AlGaN结构10暴露出来；步骤三、制备单层或多层石墨烯薄膜，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片表面；对所述紫外光LED芯片进行光刻和刻蚀，以在所述紫外光LED芯片表面的特定区域保留所述石墨烯薄膜，去除其他区域的所述石墨烯薄膜；步骤四、采用光刻的方法制作电极图形，利用电子束蒸发设备将所述紫外光LED芯片的表面的开孔区域蒸镀上P电极和N电极；步骤五、将所述紫外光LED芯片的背面的衬底进行研磨，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片的背面的衬底上。<实施例一>本实施例提供一种紫外光LED芯片制造方法，如图1～5所示，所述紫外光LED芯片制造方法包括：步骤一、如图1所示，提供一衬底70，在所述衬底70上依次外延生长N-AlGaN结构10、量子阱20和P-AlGaN结构30，形成一紫外光LED芯片1；步骤二、如图2所示，外延生长完成后，在所述紫外光LED芯片1上进行光刻和刻蚀，以将部分所述N-AlGaN结构10暴露出来；步骤三、如图3所示，制备单层或多层石墨烯薄膜40，将所述石墨烯薄膜40转移到所述紫外光LED芯片1表面；对所述紫外光LED芯片1进行光刻和刻蚀，以在所述紫外光LED芯片1表面的特定区域保留所述石墨烯薄膜40，去除其他区域的所述石墨烯薄膜40；步骤四、如图4所示，采用光刻的方法制作电极图形，利用电子束蒸发设备将所述紫外光LED芯片1的表面的开孔区域蒸镀上P电极50和N电极60；步骤五、如图5所示，将所述紫外光LED芯片1的背面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光LED芯片制造方法，其特征在于，所述紫外光LED芯片制造方法包括：步骤一、提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长N‑AlGaN结构、量子阱和P‑AlGaN结构，形成一紫外光LED芯片；步骤二、外延生长完成后，在所述紫外光LED芯片上进行光刻和刻蚀，以将部分所述N‑AlGaN结构暴露出来；步骤三、制备单层或多层石墨烯薄膜，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片表面；对所述紫外光LED芯片进行光刻和刻蚀，以在所述紫外光LED芯片表面的特定区域保留所述石墨烯薄膜，去除其他区域的所述石墨烯薄膜；步骤四、采用光刻的方法制作电极图形，利用电子束蒸发设备将所述紫外光LED芯片的表面的开孔区域蒸镀上P电极和N电极；步骤五、将所述紫外光LED芯片的背面的衬底进行研磨，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片的背面的衬底上。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光LED芯片制造方法，其特征在于，所述紫外光LED芯片制造方法包括：步骤一、提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长N-AlGaN结构、量子阱和P-AlGaN结构，形成一紫外光LED芯片；步骤二、外延生长完成后，在所述紫外光LED芯片上进行光刻和刻蚀，以将部分所述N-AlGaN结构暴露出来；步骤三、制备单层或多层石墨烯薄膜，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片表面；对所述紫外光LED芯片进行光刻和刻蚀，以在所述紫外光LED芯片表面的特定区域保留所述石墨烯薄膜，去除其他区域的所述石墨烯薄膜；步骤四、采用光刻的方法制作电极图形，利用电子束蒸发设备将所述紫外光LED芯片的表面的开孔区域蒸镀上P电极和N电极；步骤五、将所述紫外光LED芯片的背面的衬底进行研磨，将所述石墨烯薄膜转移到所述紫外光LED芯片的背面的衬底上。2.如权利要求1所述的紫外光LED芯片制造方法，其特征在于，所述的紫外光LED芯片制造方法包括：利用金属有机化合物化学气相沉淀设备在所述衬底上依次外延生长N-AlGaN结构、量子阱和P-AlGaN结构。3.如权利要求1所述的紫外光LED芯片制造方法，其特征在于，所述衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝惠莲，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31