反射电极结构、LED器件及制备方法技术

本申请公开了一种反射电极结构，设置于氮化物半导体层之上，包括：反射部分与电极部分，电极部分位于反射部分之上，其中，反射部分为由氮化物半导体层的表层向外依次排列的第一Ni层、Al层组成；电极部分为由反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。本发明专利技术使得电极对光的出光率高，且可降低操作电流。

【技术实现步骤摘要】
反射电极结构、LED器件及制备方法
本专利技术属于半导体
，涉及一种反射电极结构，还涉及一种LED器件及制备方法。
技术介绍
LED芯片通常包括一个在通电后产生光辐射的半导体发光结构，以及将半导体结构与外界电源相连的电极，氮化镓基发光二极体是一种将电能高效率转化为光能的发光器件，其电极材料较多采用钛铝和钛金，公布号为CN103985805A的专利文献公布了一种发光器件，其焊线电极采用价格相对较低的钛铝材料，并依次蒸镀钛层和厚铝层，通过焊线电极金属层厚度的适当增加，减少了LED由于断路造成的失效。另外，现有技术的发光器件采用电极结构为Cr层/Pt层/Au层，Cr层的厚度大概为20-50nm，由于Cr层在可见光范围的反射能力大约为65％，所以电极下方的光几乎都被吸收，造成LED的效率降低，现今的电极结构也有以第一Cr层/Al层/第二Cr层/Pt层/Au层为反射电极的结构，由于第一Cr层的厚度要大于25nm，才不会有剥落机率，第一Cr层因为太厚所以穿透率太低，造成Al层光反射率降低，造成LED的效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种反射电极结构，以解决现有的LED芯片因为电极吸光而造成亮度降低的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种反射电极结构，设置于氮化物半导体层之上，其特征在于，包括：反射部分与电极部分，所述电极部分位于所述反射部分之上，其中，所述反射部分为由所述氮化物半导体层的表层向外依次排列的第一Ni层、Al层组成；所述电极部分为由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。优选地，所述反射部分的第一Ni层的厚度为0.4～3nm，Al层的厚度为50～300nm。优选地，所述电极部分的Cr层的厚度为10～300nm，第二Ni层的厚度为10～300nm，Au层的厚度为200～3000nm，Pt层的厚度为10～300nm，Ti层的厚度为10～300nm。一种LED器件，由下至上包括衬底、缓冲层、N型氮化物半导体层、有源层、P型氮化物半导体层，其特征在于：在所述P型氮化物半导体层上依次设置电流阻挡层，透明导电层，以及钝化层，在所述P型氮化物半导体层或所述透明导电层上设置P型电极，在所述N型氮化物半导体层上设置N型电极；所述P/N型电极为反射电极结构，所述反射电极结构包括：反射部分与电极部分，所述电极部分位于所述反射部分之上，其中，所述反射部分由第一Ni层和Al层组成，其中，Al层直接设置于P/N型电极的下方，P型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与所述P型氮化物半导体层或透明导电层之间，N型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与N型氮化物半导体层之间；所述电极部分为由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。一种LED器件的制备方法，其特征在于，包括：制作凸形台面，具体包括：a、制作氮化物半导体结构，在所述衬底上外延生长缓冲层；在所述缓冲层上外延生长N型氮化物半导体层；在所述N型氮化物半导体层上外延生长有源层；在所述有源层上外延生长P型氮化物半导体层，形成氮化物半导体结构；b、将氮化物半导体结构进行清洗，用光阻剂作为掩蔽层，ICP刻蚀掉部分所述P型氮化物半导体层和有源层直至所述N型氮化物半导体层，形成具有凸形台面的氮化物半导体结构，其中，刻蚀气体为BCl3/Cl2/Ar；沉积电流阻挡层，具体包括：a、使用PECVD沉积SiO2在P型氮化物半导体层上，SiO2厚度为50～300nm，其中功率为50W，压力为850mTorr，温度为200℃，N2O为1000sccm，N2为400sccm，5％SiH4/N2为400sccm；b、通过ICP刻蚀或湿法腐蚀工艺蚀刻掉多余的SiO2；c、进行去掉光阻剂过程，得到第一中间体；沉积透明导电层，使用电子束蒸镀法沉积ITO当透明导电层，沉积在P型氮化物半导体层及电流阻挡层上，透明导电层厚度为30～300nm；然后进行高温退火，温度为560℃，时间为3分钟；沉积P型电极以及N型电极，P型电极沉积在P型氮化物半导体层或透明导电层上，所述N型电极沉积在N型氮化物半导体层上，最后沉积钝化层，并开孔让P型焊盘及N型电极中的N型焊盘露出；最后将圆片进行减薄、划片、裂片、测试、分选；所述P/N型电极为反射电极结构，所述反射电极结构包括：反射部分与电极部分，所述电极部分位于所述反射部分之上，其中，所述反射部分由第一Ni层和Al层组成，其中，Al层直接设置于P/N型电极的下方，P型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与所述P型氮化物半导体层或透明导电层之间，N型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与N型氮化物半导体层之间；所述电极部分为由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。一种LED器件，由下之上包括衬底、缓冲层、N型氮化物半导体层、有源层、P型氮化物半导体层，其特征在于：在所述P型氮化物半导体层还依次设有P型欧姆反射层、保护层、第一绝缘层、P型电极、N型电极、以及第二绝缘层；所述P/N型电极为反射电极结构，所述反射电极结构包括：反射部分与电极部分，所述电极部分位于所述反射部分之上，其中，所述反射部分由第一Ni层和Al层组成，其中，Al层直接设置于P/N型电极的下方，P型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与所述保护层及第一绝缘层之间，N型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与N型氮化物半导体层及第一绝缘层之间；所述电极部分为由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。一种LED器件的制备方法，其特征在于，包括：制作氮化物半导体结构，在所述衬底上外延生长缓冲层；在所述缓冲层上外延生长N型氮化物半导体层；在所述N型氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射电极结构，设置于氮化物半导体层之上，其特征在于，包括：反射部分与电极部分，所述电极部分位于所述反射部分之上，其中，所述反射部分为由所述氮化物半导体层的表层向外依次排列的第一Ni层、Al层组成；所述电极部分为由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。

【技术特征摘要】
1.一种LED器件的制备方法，其特征在于，包括：制作凸形台面，具体包括：a、制作氮化物半导体结构，在所述衬底上外延生长缓冲层；在所述缓冲层上外延生长N型氮化物半导体层；在所述N型氮化物半导体层上外延生长有源层；在所述有源层上外延生长P型氮化物半导体层，形成氮化物半导体结构；b、将氮化物半导体结构进行清洗，用光阻剂作为掩蔽层，ICP刻蚀掉部分所述P型氮化物半导体层和有源层直至所述N型氮化物半导体层，形成具有凸形台面的氮化物半导体结构，其中，刻蚀气体为BCl3/Cl2/Ar；沉积电流阻挡层，具体包括：a、使用PECVD沉积SiO2在P型氮化物半导体层上，SiO2厚度为50～300nm，其中功率为50W，压力为850mTorr，温度为200℃，N2O为1000sccm，N2为400sccm，5％的SiH4/N2为400sccm；b、通过ICP刻蚀或湿法腐蚀工艺蚀刻掉多余的SiO2；c、进行去掉光阻剂过程，得到第一中间体；沉积透明导电层，使用电子束蒸镀法沉积ITO当透明导电层，沉积在P型氮化物半导体层及电流阻挡层上，透明导电层厚度为30～300nm；然后进行高温退火，温度为560℃，时间为3分钟；沉积P型电极以及N型电极，P型电极沉积在P型氮化物半导体层或透明导电层上，所述N型电极沉积在N型氮化物半导体层上，最后沉积钝化层，并开孔让P型焊盘及N型电极中的N型焊盘露出；最后将圆片进行减薄、划片、裂片、测试、分选；所述P/N型电极为反射电极结构，所述反射电极结构包括：反射部分与电极部分，所述电极部分位于所述反射部分之上，其中，所述反射部分由第一Ni层和Al层组成，其中，Al层直接设置于P/N型电极的下方，P型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与所述P型氮化物半导体层或透明导电层之间，N型电极的反射部分的第一Ni层设置于Al层与N型氮化物半导体层之间；所述电极部分为由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、第二Ni层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Cr层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的第二Ni层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层以及Au层组成，或由所述反射部分的Al层向外依次排列的Ti层、Pt层、Ti层、Pt层、Ti层、Pt层以及Au层组成。2.一种LED器件的制备方法，其特征在于，包括：制作氮化物半导体结构，在所述衬底上外延生长缓冲层；在所述缓冲层上外延生长N型氮化物半导体层；在所述N型氮化物半导体层上外延生长有源层；在所述有源层上外延生长P型氮化物半导体层，形成氮化物半导体结构；使用电子束蒸镀法沉积Ag当P型欧姆反射层在P型氮化物半导体层上；使用磁控溅射法沉积保护层履盖P型欧姆反射层，所述保护层的材质均为由P型欧姆反射层的表层向外依次排列为W/Pt/W/Pt/W/Pt，上述厚度依次为90/50/90/50/90/100nm；制作台面及通孔，具体包括用光阻剂作为掩蔽层，ICP刻蚀掉部分所述P型氮化物半导体层和有源层，直至所述N型氮化物半导体层，形成台面及通孔的氮化物半导体结构，其中，刻蚀气体为BCl3/Cl2/Ar；使用PECVD沉积SiO2或SiN当第一绝缘层履盖在保护层、通孔上，SiO2厚度为1,000nm，其中功率为50W，压力为850mTorr，温度为200℃，N2O为1000sccm，N2为400sccm，5％的SiH4/N2为400sccm；通过ICP刻蚀或湿法腐蚀工艺蚀刻掉多余的SiO2；进行去...

【专利技术属性】
技术研发人员：许顺成，梁智勇，蔡炳杰，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43