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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件,具体涉及一种透明导电层及其制备方法、led芯片。
技术介绍
1、常规的正装高光效发光二极管通常包括外延结构和芯片结构,外延结构通常包括n型半导体、量子阱与p型半导体,而芯片结构从下往上依次包括电流阻挡层、透明导电层、电极层与钝化层。然而,透明导电层通常为ito材料,即氧化铟锡,其对光有一定的吸收,会降低芯片的出光效率低。
2、在以ito为原材料制作透明导电层的基础上,现有技术中通常会在透明导电层上制作透明导电层通孔,以此来减少对光线的阻挡,提升出光效率,目前在制作透明导电层通孔时,采用蚀刻工艺来去除透明导电层的部分材料以形成透明导电层通孔,但在蚀刻工艺中还普遍存在部分透明导电层通孔内的材料去除不完全,部分ito材料残留于透明导电层通孔内,甚至为盲孔。
3、因此,现有技术中还存在采用蚀刻工艺并不能完全去除部分的ito材料以形成完整的透明导电层通孔,导致芯片采用具有该透明导电层通孔的透明导电层时,不能较好的提升芯片的出光效率。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种透明导电层及其制备方法、led芯片,以解决现有技术中采用蚀刻工艺并不能完全去除部分的ito材料以形成形态良好的透明导电层通孔,导致芯片采用具有该透明导电层通孔的透明导电层时,不能较好的提升芯片的出光效率。
2、本专利技术的第一方面在于提供一种透明导电层的制备方法,所述制备方法包括:
3、提供led晶圆,所述led晶圆包括衬底
4、在所述p型半导体层之上沉积透明导电材料,得到覆盖于所述电流阻挡层的初始透明导电层;
5、提供激光掩膜板,所述激光掩膜板包括非透光区,以及形成于所述非透光区内多个呈间隔设置的透光区;
6、控制激光设备朝向所述激光掩膜板照射出激光,激光穿过所述透光区,对所述初始透明导电层上与所述电流阻挡层正投影区域,及其以外的至少部分区域进行激光退火,形成所述初始透明导电层的晶体区;
7、采用boe刻蚀溶液对所述led晶圆进行浸泡处理,刻蚀去除所述初始透明导电层的非晶体区,以在所述初始透明导电层上形成多个暴露出p型半导体层表面的透明导电层通孔;
8、得到目标透明导电层。
9、根据上述技术方案的一方面,控制激光设备朝向所述激光掩膜板照射出激光,激光穿过所述透光区,对所述初始透明导电层上与所述电流阻挡层正投影区域,及其以外的至少部分区域进行激光退火,形成所述初始透明导电层的晶体区的步骤,具体包括:
10、控制激光设备照射出平行的激光束,部分激光将穿过激光掩膜板的透光区以作用于初始透明导电层的至少部分区域;
11、激光照射至初始透明导电层上,实现对初始透明导电层上至少部分区域的激光退火,以在高温作用下形成晶体区;
12、其中,至少部分区域为初始透明导电层上与所述电流阻挡层的正投影区域,及其以外的至少部分区域。
13、根据上述技术方案的一方面,在所述初始透明导电层上形成多个暴露出p型半导体层表面的透明导电层通孔的步骤之后,所述制备方法还包括:
14、对所述led晶圆进行rta退火处理。
15、根据上述技术方案的一方面,在对所述led晶圆进行rta退火处理时,向反应室内通入1-5sccm的o2,控制退火温度为500-600℃。
16、根据上述技术方案的一方面,对所述led晶圆进行rta退火处理的步骤,具体包括:
17、向rta退火设备的设备腔体内通入氮气,清洁设备腔体,以去除空气和杂质气体;
18、控制设备腔体内进行升温至500-600℃,同时向设备腔体内通入1-5sccm的氧气;
19、将led晶圆置入设备腔体内进行退火,退火时间为2-6min;
20、再次向设备腔体内通入氮气,取出晶圆以完成退火。
21、根据上述技术方案的一方面,所述激光掩膜板中,还包括连接于所述透光区的非透光区,所述非透光区的形状为圆形,其直径为4-12μm。
22、根据上述技术方案的一方面,所述boe刻蚀溶液由体积比为(0.5-2):(5-8)的49%hf水溶液与40%nh4f水溶液混合制成,溶液温度控制在小于10℃。
23、本专利技术的第二方面在于提供一种透明导电层,所述透明导电层由上述技术方案当中所述的制备方法制备得到,所述透明导电层上具有多个间隔设置的透明导电层通孔。
24、根据上述技术方案的一方面,所述透明导电层通孔位于所述透明导电层上与所述电流阻挡层正投影对应区域以外的区域,且所述透明导电层通孔在正投影对应区域以外的分布密度为1/6-1/3。
25、本专利技术的第三方面在于提供一种led芯片,所述led芯片包括上述技术方案当中所述的透明导电层,所述透明导电层设于所述p型半导体层之上且将所述电流阻挡层覆盖。
26、与现有技术相比,采用本专利技术所示的透明导电层及其制备方法、led芯片,有益效果在于:
27、在制备透明导电层时,通过在p型半导体层之上沉积透明导电材料,得到位于p型半导体层之上且将电流阻挡层覆盖的初始透明导电层,再通过提供激光掩膜板,在激光设备照射出激光时,激光掩膜板选择性的阻挡或引导激光,实现对初始透明导电层的激光退火,形成晶体区,而未被照射的区域仍然为非晶体区,然后通过boe刻蚀溶液进行浸泡处理,boe刻蚀溶液将与初始透明导电层的非晶体区发生反应,以去除初始透明导电层的至少部分材料,形成了透明导电层通孔,以得到目标透明导电层,本专利技术中,去除非晶体区域的透明导电材料较为简单、高效,对材料的去除较为精准,不易出现材料残留,透明导电层通孔的形态良好,使用该透明导电层,能够有效提升led芯片的出光效率。
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1.一种透明导电层的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,控制激光设备朝向所述激光掩膜板照射出激光,激光穿过所述透光区,对所述初始透明导电层上与所述电流阻挡层正投影区域,及其以外的至少部分区域进行激光退火,形成所述初始透明导电层的晶体区的步骤,具体包括:
3.根据权利要求1所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,在所述初始透明导电层上形成多个暴露出P型半导体层表面的透明导电层通孔的步骤之后,所述制备方法还包括:
4.根据权利要求2所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,在对所述LED晶圆进行RTA退火处理时,向反应室内通入1-5sccm的O2,控制退火温度为500-600℃。
5.根据权利要求4所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,对所述LED晶圆进行RTA退火处理的步骤,具体包括:
6.根据权利要求1所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,所述激光掩膜板中,还包括连接于所述透光区的非透光区,所述非透光区的形状为圆形,其直径为4-12μm。
7.
8.一种透明导电层,其特征在于,所述透明导电层由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到,所述透明导电层上具有多个间隔设置的透明导电层通孔。
9.根据权利要求8所述的透明导电层,其特征在于,所述透明导电层通孔位于所述透明导电层上与所述电流阻挡层正投影对应区域以外的区域,且所述透明导电层通孔在正投影对应区域以外的分布密度为1/6-1/3。
10.一种LED芯片,其特征在于,所述LED芯片包括权利要求8或9所述的透明导电层,所述透明导电层设于所述P型半导体层之上且将所述电流阻挡层覆盖。
...【技术特征摘要】
1.一种透明导电层的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,控制激光设备朝向所述激光掩膜板照射出激光,激光穿过所述透光区,对所述初始透明导电层上与所述电流阻挡层正投影区域,及其以外的至少部分区域进行激光退火,形成所述初始透明导电层的晶体区的步骤,具体包括:
3.根据权利要求1所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,在所述初始透明导电层上形成多个暴露出p型半导体层表面的透明导电层通孔的步骤之后,所述制备方法还包括:
4.根据权利要求2所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,在对所述led晶圆进行rta退火处理时,向反应室内通入1-5sccm的o2,控制退火温度为500-600℃。
5.根据权利要求4所述的透明导电层的制备方法,其特征在于,对所述led晶圆进行rta退火处理的步骤,具体包括:
6.根据权利要求1所述的透明导电层...
【专利技术属性】
技术研发人员:张星星,汪恒青,林潇雄,胡加辉,金从龙,
申请(专利权)人:江西兆驰半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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