一种GaAs基LED芯片的制备方法技术

技术编号:17306265 阅读:31 留言:0更新日期:2018-02-19 02:04
本发明专利技术公开了一种GaAs基LED芯片的制备方法,它是先制成发光二极管外延片,然后在外延片上制作ITO薄膜层和金属正电极层;然后将GaAs基板的背面进行减薄和清洗,最后在GaAs基板的背面制作金属负电极层。本发明专利技术采用将GaAs基板的正面固定在载物盘上,然后往GaAs基板的背面的表面直接喷洒去除溶液的方式,避免对GaAs基板正面的外延层的影响,仅对GaAs基板背面的表层GaAs进行微腐蚀清洗,从而使GaAs基板表面的污染物连带地彻底去除,避免造成GaAs基板背面的金属负电极层脱落异常,极大地提高了芯粒的电压稳定性和芯片成品的质量良率。

A preparation method of GaAs based LED chip

【技术实现步骤摘要】
一种GaAs基LED芯片的制备方法
本专利技术涉及半导体发光二极管领域,尤其是涉及一种GaAs基LED芯片的制备方法。
技术介绍
GaAs基LED具有低能耗、长寿命、高安全性等优势,目前LED已广泛应用于高效固态照明领域中,如显示屏、汽车用灯、背光源、交通信号灯、景观照明等市场。常规的GaAs基AlGaInP发光二极管的出光层为GaP层,同时GaP层也起着欧姆接触层和电流扩展的重要作用,这就会使电流容易集中从与电极接触的正下方区域流过,电极正下方区域的电流密度加剧,不能使电流得到充分的扩展。ITO薄膜相比GaP层具有良好的横向电流扩展性,同时具有透过率高、导电性好、耐磨损等优点,且与GaP层的粘附性好,因此,ITO薄膜通常被用于作为提高AlGaInP基芯片亮度的透明电极材料。在实际应用中,在GaP层上面生长一层ITO薄膜和金属电极层,然后将GaAs基板的背面进行减薄和蒸镀背面金属电极层,由于GaAs基板表面粗糙,容易残留研磨液和蜡等污染物,造成背面金属电极层容易出现脱落异常,导致芯粒电压升高,影响芯片长期使用的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种便于生产、电压可靠性高的GaAs基LED芯片的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的:一种GaAs基LED芯片的制备方法,特征是:具体步骤如下:(1)、在GaAs基板上制备发光二极管外延片:按常规方法在GaAs基板的正面依次制作缓冲层、n-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、p-AlGaInP限制层、p-GaP窗口层;(2)、在p-GaP窗口层上制作ITO薄膜层和金属正电极层;(3)、将GaAs基板的背面进行减薄,将减薄后GaAs基板的背面进行彻底清洗;(4)、在GaAs基板的背面蒸镀金属负电极层;(5)、在420℃的氮气氛围中进行熔合,以获得GaAs基板背面的负金属层和GaAs基板形成良好的欧姆接触,同时进一步增强了GaAs基板背面的金属负电极层与GaAs基板的粘附性。步骤(3)中的所述减薄后GaAs基板进行彻底清洗,包括物理清洗方法和化学清洗方法;其中化学清洗方法可以有效去除表层GaAs,包括以下步骤:A、将待减薄的GaAs基板固定在载物盘的表面;B、采用研磨机将GaAs基板的背面进行研磨,达到预设定的减薄厚度;C、采用高压纯水清洗减薄后的GaAs基板的背面表面;D、采用无尘布进行擦拭GaAs基板的背面表面,然后再次用纯水进行冲洗;E、采用N2枪吹除GaAs基板的背面表面的水份;F、在GaAs基板的背面表面喷洒GaAs去除溶液,然后再用纯水进行冲洗;G、重复步骤F至少一次;H、采用N2枪吹除GaAs基板的背面表面的水份;I、采用强光灯检查GaAs基板的背面表面,得到微腐蚀的光亮洁净GaAs表面。在步骤E、H中,N2的纯度≥99.99%。在步骤F中,GaAs去除溶液由氨水、双氧水、纯水组成。在步骤F中,GaAs去除溶液的停滞时间≥2min。本专利技术将GaAs基板的正面固定在载物盘上,采用研磨机将GaAs基板的背面进行研磨,再在GaAs基板的背面减薄之后,首先采用纯水进行冲洗,并使用无尘布进行擦拭,然后在GaAs基板的背面表面喷洒GaAs去除溶液,避免对GaAs基板的正面外延层的影响,仅对GaAs基板背面的表层GaAs进行微腐蚀清洗,本专利技术采用化学清洗,因而可以有效去除GaAs基板背面的表层GaAs,从而使GaAs基板背面的GaAs表面的污染物连带地彻底去除,避免了污染,避免了造成GaAs基板的背面金属负电极层脱落异常,极大地提高了芯粒的电压稳定性、芯片成品的质量良率和芯片长期使用的可靠性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。一种GaAs基LED芯片的制备方法,具体步骤如下:(1)、在GaAs基板上制备发光二极管外延片:按常规方法在GaAs基板的正面依次制作缓冲层、n-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、p-AlGaInP限制层、p-GaP窗口层;(2)、在外延片上制作ITO薄膜层:在p-GaP窗口层上制作ITO薄膜层,在ITO薄膜层上制作图案化的金属正电极层,作为正电极使用;(3)、将GaAs基板的背面进行减薄,将减薄后GaAs基板的背面采用化学清洗方法进行彻底清洗,有效去除表层GaAs,包括以下步骤:A、将待减薄的GaAs基板固定在载物盘的表面;B、采用研磨机将GaAs基板的背面进行研磨,达到预设定的减薄厚度;C、采用高压纯水清洗减薄后的GaAs基板的背面表面;D、采用无尘布进行擦拭GaAs基板的背面表面,然后再次用纯水进行冲洗;E、采用N2枪吹除GaAs基板的背面表面的水份,N2的纯度≥99.99%;F、在GaAs基板的背面表面喷洒GaAs去除溶液,GaAs去除溶液的停滞时间≥2min,然后再用纯水进行冲洗;GaAs去除溶液由氨水、双氧水、纯水组成;G、重复步骤F至少一次;H、采用N2枪吹除GaAs基板的背面表面的水份,N2的纯度≥99.99%;I、采用强光灯检查GaAs基板的背面表面,得到微腐蚀的光亮洁净GaAs表面;(4)、取下GaAs基板,采用丙酮和异丙醇溶液进行清洗,然后在GaAs基板的背面蒸镀金属负电极层;(5)、在420℃的氮气氛围中进行熔合,以获得GaAs基板背面的负金属层和GaAs基板形成良好的欧姆接触,同时进一步增强了GaAs基板背面的金属负电极层与GaAs基板的粘附性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GaAs基LED芯片的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)、在GaAs基板上制备发光二极管外延片:按常规方法在GaAs基板的正面依次制作缓冲层、n‑AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、p‑AlGaInP限制层、p‑GaP窗口层;(2)、在p‑GaP窗口层上制作ITO薄膜层和金属正电极层;(3)、将GaAs基板的背面进行减薄,将减薄后GaAs基板的背面进行彻底清洗;(4)、在GaAs基板的背面蒸镀金属负电极层;(5)、在420℃的氮气氛围中进行熔合,以获得GaAs基板背面的负金属层和GaAs基板形成良好的欧姆接触,同时进一步增强了GaAs基板背面的金属负电极层与GaAs基板的粘附性。

【技术特征摘要】
1.一种GaAs基LED芯片的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)、在GaAs基板上制备发光二极管外延片:按常规方法在GaAs基板的正面依次制作缓冲层、n-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、p-AlGaInP限制层、p-GaP窗口层;(2)、在p-GaP窗口层上制作ITO薄膜层和金属正电极层;(3)、将GaAs基板的背面进行减薄,将减薄后GaAs基板的背面进行彻底清洗;(4)、在GaAs基板的背面蒸镀金属负电极层;(5)、在420℃的氮气氛围中进行熔合,以获得GaAs基板背面的负金属层和GaAs基板形成良好的欧姆接触,同时进一步增强了GaAs基板背面的金属负电极层与GaAs基板的粘附性。2.根据权利要求1所述的GaAs基LED芯片的制备方法,其特征在于:步骤(3)中的所述减薄后GaAs基板进行彻底清洗,包括物理清洗方法和化学清洗方法;其中化学清洗方法可以有效去除表层GaAs,包括以下步骤:A、将待减薄的Ga...

【专利技术属性】
技术研发人员:张银桥白继锋潘彬易亿仁
申请(专利权)人:南昌凯迅光电有限公司
类型:发明
国别省市:江西,36

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