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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型algainp四元led芯片的制备方法,属于光电子。
技术介绍
1、led作为21世纪的照明新光源,同样亮度下,半导体灯耗电仅为普通白炽灯的l/10,而寿命却可以延长100倍。led器件是冷光源,光效高,工作电压低,耗电量小,体积小,可平面封装,易于开发轻薄型产品,结构坚固且寿命很长,光源本身不含汞、铅等有害物质,无红外和紫外污染,不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此,半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点,如同晶体管替代电子管一样,半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯,也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度,还是从减少环境污染的角度,led作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。
2、algainp(铝镓铟磷)材料体系最初是被用来制造可见光的激光二极管,首先由日本研究人员在二十世纪八十年代中期提出。那个时期的led及ld器件,通常使用与gaas衬底匹配的ga0.5in0.5p作为有源发光区,发光波长为650nm,在四元激光笔与dvd、播放机中得到广泛应用。后来,研究人员发现在gainp中引入al组分可以进一步缩短发光波长,但是,如果al含量过高将会导致器件的发光效率急剧下降,因为当gainp中的al含量超过0.53时,algainp将变为间接带隙半导体,所以algainp材料一般只用来制备发光波长570nm以上的led器件。1997年,世界上第一支多量子阱(mqw)复合布拉格反射镜(dbr)结构的algainp基led诞生,基于此种结构设计的led器件至今仍占据了led
3、algainp系材料发展迅速,被用来制作高功率高亮度红光及黄光led。虽然现在algainp系材料制造的红光led已经商业化生产,以四元合金材料作为多量子阱有源区的led具有极高的内量子效率。然而,由于受材料吸收的局限,传统algainp-led的外量子效率极低,为提高外量子效率,通常有两种做法:第一、在gaas衬底上制作dbr结构,将光反射到上部出射降低衬底对光的吸收。第二、更换其他衬底,彻底解决吸光问题。第一种方法结构简单,方便易行,是业界产量最大的产品,第二种方法制程相对复杂,只有高阶需求才会用到此方法。
4、对于制备了dbr的gaas衬底led芯片,也是存在潜在的失效风险,dbr会在水气环境下被腐蚀,出现外延层脱落,导致器件失效,并且随着gaas衬底led芯片的普及,芯片已经从7-8mil缩小到4mil,这几乎达到当前行业的最高生产水平,小于此尺寸,吸嘴孔径会大于芯片,导致芯片不能吸起、搬运。
5、为解决上述问题,业界从材料方面进行改善,如使用algaas替代alas,降低dbr被腐蚀的风险,采用陶瓷弹簧吸嘴、异形孔径等方法进行改善,但均无法显著解决问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提供一种新型algainp四元led芯片的制备方法,适用于制备dbr的gaas衬底led芯片,该制备方法在芯片切割后采用环氧、uv胶等胶水对芯片四周包覆,然后再次切割,形成扩大版的芯片,此方法可有效保护侧壁dbr,扩大芯片面积,降低芯片失效,方便吸嘴吸起、搬运芯片。
2、本专利技术的技术方案为:
3、一种新型algainp四元led芯片的制备方法,该制备方法包括:
4、1)在外延片的表面蒸镀ito,所述外延片包括自下到上依次设置的gaas衬底、缓冲层、dbr、n型层、量子阱和p型层;
5、2)光刻制备p面金属电极图形;
6、3)利用电子束蒸发法蒸镀p面金属电极;
7、4)研磨gaas衬底;
8、5)蒸镀背(n)面金属;
9、6)通过切割,获得独立的芯片;
10、7)扩张芯片蓝膜尺寸;
11、8)对芯片进行翻转,将背(n)面向上;
12、9)在芯片蓝膜表面旋涂粘性材料;
13、10)通过研磨或水解方式,将芯片底部金属露出;
14、11)再次切割,完成所有作业。
15、根据本专利技术优选的,步骤9)中,旋涂粘性材料,以覆盖芯片高度10um以上。
16、根据本专利技术优选的,步骤9)中,粘性材料为环氧树脂或uv水解胶。
17、根据本专利技术优选的,步骤1)中,所述外延片的厚度为6-10um,所述dbr的厚度为3-5um。
18、根据本专利技术优选的,步骤3)中,所述p面金属电极的材料是al、au、aucu、tial中任一种。
19、根据本专利技术优选的,步骤4)中,研磨后,所述gaas衬底的厚度为100-200um。
20、根据本专利技术优选的,步骤5)中,背(n)面金属的材料为ni\ge\au合金、ni\ge合金、ge\au合金、ni\au合金中任一种。
21、根据本专利技术优选的,步骤5)中,蒸镀背面金属后,覆盖5-15um的al。
22、根据本专利技术优选的,步骤6)中,扩张芯片蓝膜尺寸使得芯片蓝膜面积增加1.21-2.25倍。
23、根据本专利技术优选的,步骤10)中,露出芯片底部后的芯片厚度为95-200um。
24、本专利技术的有益效果为:
25、1、本专利技术中,旋涂后的环氧树脂或uv水解胶,固化后了实现了对芯片侧壁的包覆,可以有效改善dbr被腐蚀现象,降低了灯珠失效几率。
26、2、固化后的材料,和芯片结为一体,相当于增加了芯片面积,降低了小芯片固晶时吸起、搬运的难度。
27、3、环氧、uv胶等材料,方便切割,并且即使此种材料出现切割崩角也不会对芯片造成损伤。
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1.一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤9)中,旋涂粘性材料,以覆盖芯片高度10um以上。
3.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤9)中,粘性材料为环氧树脂或UV水解胶。
4.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述外延片的厚度为6-10um,所述DBR的厚度为3-5um。
5.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述P面金属电极的材料是Al、Au、AuCu、TiAl中任一种。
6.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤4)中,研磨后,所述GaAs衬底的厚度为100-200um。
7.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤5)中,背
8.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤5)中,蒸镀背面金属后,覆盖5-15um的Al。
9.根据权利要求1所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤6)中,扩张芯片蓝膜尺寸使得芯片蓝膜面积增加1.21-2.25倍。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种新型AlGaInP四元LED芯片的制备方法,其特征在于,步骤10)中,露出芯片底部后的芯片厚度为95-200um。
...【技术特征摘要】
1.一种新型algainp四元led芯片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种新型algainp四元led芯片的制备方法,其特征在于,步骤9)中,旋涂粘性材料,以覆盖芯片高度10um以上。
3.根据权利要求1所述的一种新型algainp四元led芯片的制备方法,其特征在于,步骤9)中,粘性材料为环氧树脂或uv水解胶。
4.根据权利要求1所述的一种新型algainp四元led芯片的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述外延片的厚度为6-10um,所述dbr的厚度为3-5um。
5.根据权利要求1所述的一种新型algainp四元led芯片的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述p面金属电极的材料是al、au、aucu、tial中任一种。
6.根据权利要求1所述的一种新型algainp四元l...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭璐,王彦丽,刘鹏,
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:
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