一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法技术

一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法，该制备方法采用透明金属氧化物作为欧姆接触层，通过对合金条件优化，可同时与P

【技术实现步骤摘要】
一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法，属于光电子


技术介绍

[0002]作为最受重视的光源技术之一，LED一方面具有体积小的特征；另一方面具备低电流、低电压驱动的省电特性；同时它还具有结构牢固、抗冲击和抗震能力强，超长寿命等众多优点。四元AIGalnP是一种具有直接宽带隙的半导体材料，己广泛应用于多种光电子器件的制备。由于AIGalnP材料的发光波段可以覆盖可见光的红光到黄绿波段，由此制成的可见光发光二极管受到广泛关注。
[0003]对于四元AlGaInP发光二极管，为了减少GaAs衬底对可见光的吸收，目前广泛采用键合技术制作垂直结构芯片或者透明衬底倒装芯片，用于小间距显示的mini
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LED就是采用倒装结构。在现有的倒装AlGaInP发光二极管工艺中，为了形成良好的欧姆接触，需要对P
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GaP和N
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GaAs单独进行欧姆接触制程，工艺复杂，成本高，而且金属欧姆接触层挡光影响发光强度。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法，该制备方法通过采用透明金属氧化物作为欧姆接触层，通过对合金条件优化，可同时与P
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GaP和N
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GaAs形成欧姆接触，工艺简单，成本低，且透明欧姆接触层可同时提高发光强度。
[0005]术语解释：
[0006]1.GZO：锌镓氧化物。
[0007]2.IZO：铟锌氧化物。
[0008]3.PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition的缩写，是指等离子体增强化学的气相沉积法。
[0009]4.ICP刻蚀：即感应耦合等离子刻蚀。
[0010]本专利技术的技术方案为：
[0011]一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法，包括步骤：
[0012](1)在n
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GaAs衬底上采用MOCVD方法生长AlGaInP外延片，所述AlGaInP外延片包括自下而上依次设置的N
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GaAs缓冲层、N
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GalnP阻挡层、N
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GaAs欧姆接触层、N
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AlGaInP粗化层、N
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AlGaInP电流扩展层、N
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AlInP限制层、MQW多量子阱层、P
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AlIn限制层、P
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AlGaInP电流扩展层和P
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GaP欧姆接触层；
[0013](2)对AlGaInP外延片的P
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GaP欧姆接触层进行粗化；
[0014](3)在粗化后P
‑
GaP欧姆接触层的表面蒸镀SiO2薄膜，然后进行抛光作业；
[0015](4)将步骤(3)制备得到的SiO2薄膜和永久衬底进行活化处理，然后进行键合；
[0016](5)去除键合后AlGaInP外延片的n
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GaAs衬底、N
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GaAs缓冲层、N
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GaInP阻挡层，腐蚀掉电极以外区域的N
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GaAs欧姆接触层；
[0017](6)采用ICP刻蚀由N
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GaAs欧姆接触层刻蚀至P
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GaP欧姆接触层；从而暴露出P
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GaP欧姆接触层以便后续制作P电极。
[0018](7)在步骤(6)得到的AlGaInP外延片的表面蒸镀透明金属氧化物层，然后通过腐蚀、合金形成欧姆接触；
[0019](8)采用ICP刻蚀由P
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GaP欧姆接触层刻蚀至键合层，形成切割道；
[0020](9)在AlGaInP外延片的表面蒸镀形成钝化层；
[0021](10)通过湿法或干法蚀刻工艺形成电极窗口，然后光刻、剥离形成电极；
[0022](11)将永久衬底减薄；
[0023](12)通过划片、裂片得到发光二极管。
[0024]根据本专利技术优选的，所述步骤(1)中，P
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GaP欧姆接触层和N
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GaAs欧姆接触层的掺杂浓度在3E18以上。现有工艺中，P型欧姆接触通常采用AuZn或者AuBe，N型欧姆接触采用AuGeNi，当P
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GaP和N
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GaAs掺杂浓度足够高时才可以采用透明金属氧化物形成欧姆接触。
[0025]根据本专利技术优选的，所述步骤(7)中，透明金属氧化物层的材质为ITO、GZO、IZO。在红光波段，选择这几种材质具有较高的透过率；再者可以同时与P
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GaP和N
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GaAs形成欧姆接触。
[0026]根据本专利技术优选的，所述步骤(3)中，SiO2薄膜的厚度为2
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4um。
[0027]根据本专利技术优选的，所述步骤(4)中，永久衬底为GaP、蓝宝石、玻璃中任一种。
[0028]根据本专利技术优选的，所述步骤(4)中，键合温度为300
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400℃，压力为8000
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12000kg，时间为30
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50min；进一步优选的，键合温度为350℃，压力为10000kg，时间为35min。
[0029]根据本专利技术优选的，所述步骤(4)中，采用浓硫酸和双氧水的混合溶液进行活化处理，且混合溶液中浓硫酸和双氧水的体积比为3:1。
[0030]根据本专利技术优选的，所述步骤(9)中，钝化层的材质为SiO2、Si3N4、分布式布拉格反射镜(DBR)。钝化层起到绝缘和保护的作用。
[0031]根据本专利技术优选的，所述步骤(10)中，电极的材质为Ti/Al/Ti/Al/Ni/Pt/Au或者Ti/Al/Ti/Pt/Ni/Sn。
[0032]本专利技术的有益效果为：
[0033]1.本专利技术中，采用透明金属氧化物作为欧姆接触层，P
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GaP和N
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GaAs欧姆接触一次工艺实现，工艺简单，成本低。
[0034]2.采用透明金属氧化物作为欧姆接触层可同时提高发光强度。
附图说明
[0035]图1是本专利技术所述的倒装AlGaInP发光二极管芯片的结构示意图。
[0036]1、永久衬底，2、SiO2薄膜，3、P
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GaP欧姆接触层，4、P
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AlGaInP电流扩展层，5、P
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AlInP限制层，6、MQW多量子阱层，7、N
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AlInP限制层，8、N
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AlGaInP电流扩展层，9、N
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GaAs欧姆接触层，10、透明金属氧化物层，11、钝化层，12、电极。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装AlGaInP发光二极管的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)在n
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GaAs衬底上生长AlGaInP外延片，所述AlGaInP外延片包括自下而上依次设置的N
‑
GaAs缓冲层、N
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GalnP阻挡层、N
‑
GaAs欧姆接触层、N
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AlGaInP粗化层、N
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AlGaInP电流扩展层、N
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AlInP限制层、MQW多量子阱层、P
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AlIn限制层、P
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AlGaInP电流扩展层和P
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GaP欧姆接触层；(2)对AlGaInP外延片的P
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GaP欧姆接触层进行粗化；(3)在粗化后P
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GaP欧姆接触层的表面蒸镀SiO2薄膜，然后进行抛光作业；(4)将步骤(3)制备得到的SiO2薄膜和永久衬底进行活化处理，然后进行键合；(5)去除键合后AlGaInP外延片的n
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GaAs衬底、N
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GaAs缓冲层、N
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GaInP阻挡层，腐蚀掉电极以外区域的N
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GaAs欧姆接触层；(6)采用ICP刻蚀由N
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GaAs欧姆接触层刻蚀至P
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GaP欧姆接触层；(7)在步骤(6)得到的AlGaInP外延片的表面蒸镀透明金属氧化物层，然后通过腐蚀、合金形成欧姆接触；(8)采用ICP刻蚀由P
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GaP欧姆接触层刻蚀至键合层，形成切割道；(9)在AlGaInP外延片的表面蒸镀形成钝化层；(10)通过湿法或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向龙，闫宝华，彭璐，王成新，徐现刚，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：