一种大尺寸发光二极管制作工艺的制作方法

文档序号:9472974
一种大尺寸发光二极管制作工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管技术领域,尤其是指一种大尺寸发光二极管制作工艺。
【背景技术】
[0002]发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等优点,作为主要的光源得到较快发展,近年来发光二极管的利用领域迅速扩展。为了获得更高的发光二极管的功率,尺寸越做越大。而大尺寸芯片的电流扩展成为其关键技术。
[0003]现有技术中,大尺寸发光二极管包括P区、η区及有源区,有源区设置在P区与η区之间,在P区上设置ITO (氧化铟锡)导电层,在ITO导电层上设置第一电极(P电极)及扩展电极;在η区的衬底上设置第二电极(η电极)。传统P区包含:在有源区上设置限制层,在限制层上设置电流扩展层,在电流扩展层上设置一层欧姆接触层。采用单层ITO导电层在面积达到一定的尺寸后,电流扩展效果差。采用扩展电极具有改善大面积下的电流扩展效果,但扩展电极不仅增加了芯片制作成本,还增加了电极挡光面积,降低了发光二极管发光光的萃取率。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种大尺寸发光二极管制作工艺,以提高ITO导电层的电流扩展效果,减少扩展电极的挡光面积,提高发光二极管的发光效率,降低制造成本。
[0005]为达成上述目的,本发明的解决方案为:
一种大尺寸发光二极管制作工艺,在发光二极管顶部外延生长复合的多层欧姆接触层结构,在多层欧姆接触层结构上设置阶梯状的多个接触平面与ITO导电层形成立体的欧姆接触,包括以下步骤:
一,在外延衬底上依次生成布拉格反射层、第一型限制层、有源区、第二型限制层、电流扩展层;
二,在电流扩展层上设置η组交替生长的欧姆接触层与腐蚀截止层,组成复合多层欧姆接触层结构;
三,在复合多层欧姆接触层结构顶部第η层的欧姆接触层表面采用掩膜、光刻、湿法腐蚀工艺,除去非预留区域的第η层的欧姆接触层表面及腐蚀截止层,露出第η-1层的欧姆接触层。
[0006]四、在裸露第η-1层的欧姆接触层表面再采用掩膜、光刻、湿法腐蚀工艺,除去非预留区域的第η-1层的欧姆接触层表面及腐蚀截止层,露出第η-2层的欧姆接触层。
[0007]五、重复步骤四的工艺直至裸露出第一层欧姆接触层,形成阶梯状表面;
六,蒸镀ITO导电层与阶梯状的多欧姆接触面形成接触,在ITO导电层上设置第一电极,在衬底上设置第二电极。
[0008]进一步,阶梯状接触面形成于复合的多层欧姆接触层结构的外周缘。
[0009]进一步,阶梯状接触面形成于复合的多层欧姆接触层结构的中心位置。
[0010]一种大尺寸发光二极管制作工艺,在发光二极管顶部外延生长复合的多层欧姆接触层结构,在多层欧姆接触层结构上设置阶梯状的多个接触平面与ITO导电层形成立体的欧姆接触,包括以下步骤:
一,在外延衬底上依次生成非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、限制层、第二型导电层;
二,在第二型导电层上设置η组交替生长的欧姆接触层与电流阻挡层,组成复合多层欧姆接触层结构;
三,在复合多层欧姆接触层结构顶部第η层的欧姆接触层表面采用掩膜、光刻、ICP干法腐蚀工艺,除去非预留区域的第η层的欧姆接触层表面及电流阻挡层,露出第η-1层的欧姆接触层。
[0011]四、在裸露第η-1层的欧姆接触层表面再采用掩膜、光刻、ICP干法腐蚀工艺,除去非预留区域的第η-1层的欧姆接触层表面及电流阻挡层,露出第η-2层的欧姆接触层。
[0012]五、重复步骤四的工艺直至裸露出第一层欧姆接触层,形成阶梯状表面;
六,蒸镀ITO导电层与阶梯状的多欧姆接触面形成接触;
七,采用ICP蚀刻至第一型导电层;
八、在ITO导电层上设置第一电极,在第一型导电层上设置第二电极。
[0013]进一步,阶梯状接触面形成于复合的多层欧姆接触层结构的外周缘。
[0014]进一步,阶梯状接触面形成于复合的多层欧姆接触层结构的中心位置。
[0015]一种大尺寸发光二极管,包括P区、η区及有源区,有源区设置在P区与η区之间,在P区上设置第一电极,在η区上设置第二电极;其特征在于:ρ区设置复合的多层欧姆接触层结构,ITO导电层蒸镀在复合的多层欧姆接触层结构上,第一电极设置在ITO导电层上。
[0016]进一步,复合的多层欧姆接触层结构为多层欧姆接触层之间分别形成腐蚀截止层。
[0017]进一步,复合的多层欧姆接触层结构为多层欧姆接触层之间分别形成电流阻挡层。
[0018]进一步,ITO导电层与复合的多层欧姆接触层结构之间形成阶梯状接触面。
[0019]进一步,阶梯状接触面形成于复合的多层欧姆接触层结构的外周缘。
[0020]进一步,阶梯状接触面形成于复合的多层欧姆接触层结构的中心位置。
[0021]进一步,在有源区与复合的多层欧姆接触层结构之间依次生成第二型限制层和电流扩展层。
[0022]进一步,η区为在衬底上生成布拉格反射层,在布拉格反射层上生成第一型限制层,第一型限制层与有源层连接,第二电极生成在衬底上。
[0023]进一步,在有源区与复合的多层欧姆接触层结构之间依次生成限制层和第二型导电层。
[0024]进一步,η区为在衬底上生成非故意掺杂层,在非故意掺杂层上生成第一型导电层,第一型导电层与有源层连接,第二电极生成在衬底上。
[0025]采用上述方案后,本发明采用复合的多层欧姆接触层结构,其总厚度远小于ITO导电层厚度,ITO导电层较好地与复合的多层欧姆接触层结构蒸镀在一起,达到电流扩展和电流阻挡相互结合的作用;从而提高ITO导电层的电流扩展效果,减少扩展电极的挡光面积,提尚发光一.极管的发光效率,降低制造成本。
[0026]复合的多层欧姆接触层结构为多层欧姆接触层之间分别形成腐蚀截止层,设计腐蚀截止层既能用于之后的阶梯式欧姆接触层的芯片制作,又能充当电流阻挡的作用。
[0027]ITO导电层与复合的多层欧姆接触层结构之间形成阶梯状接触面,从而可以调整与ITO导电层接触的欧姆接触层随着电极距离的变大,欧姆接触值渐变地变小,使得ITO电流扩展效果在离电极距离越远欧姆接触越好,使得电流更易于流向离电极远的芯片部分,增加ITO的电流扩展效果,进而使得大尺寸的芯片在无扩展电极情况下,电流也能较好地扩展到边沿;主要通过欧姆接触层材料Al组分的变化或掺杂浓度的变化来实现不同的欧姆接触。
【附图说明】
[0028]图1为本发明实施例一的工艺步骤一;
图2为本发明实施例一的工艺步骤二;
图3为本发明实施例一的工艺步骤三;
图4为本发明实施例一的工艺步骤四;
图5为本发明实施例一的工艺步骤五;
图6a为本发明实施例一的结构示意图;
图6b为本发明实施例一的另一结构示意图;
图7为本发明实施例二的工艺步骤一;
图8为本发明实施例二的工艺步骤二;
图9为本发明实施例二的工艺步骤三;
图10为本发明实施例二的工艺步骤四;
图11为本发明实施例二的结构示意图。
[0029]标号说明
P区I第一电极Ii
欧姆接触层结构12ITO导电层13
第一欧姆接触层121第一腐蚀截止层122
第二欧姆接触层123第二腐蚀截止层124
第三欧姆接触层125第一电流阻挡层126
第二电流阻挡层127阶梯状接触面14
第二型限制层15电流扩展层16
限制层17第二型导电层18
η区2第二电极21
衬底22布拉格反射层23
第一型限制层24非故意掺杂层25
第一型导电层26有源区3
电极隔离层4。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。
[0031]参阅图1至图6a所示,本发明揭示的一种大尺寸发光二极管实施例一,如图6a所示,包括P区1、η区2及有源区3,有源区3设置在P区I与η区2之间,在P区I上设置第一电极11,在η区2上设置第二电极21。
[0032]P区I设置复合的多层欧姆接触层结构12,ITO导电层13蒸镀在复合的多层欧姆接触层结构12上,第一电极11设置在ITO导电层13上。本实施例中,复合的多层欧姆接触层12结构为多层欧姆接触层之间分别形成腐蚀截止层,具体为,在第一欧姆接触层121与第二欧姆接触层123之间设置第一腐蚀截止层122,在第二欧姆接触层123与第三欧姆接触层125之间设置第二腐蚀截止层124。第一欧姆接触层121、第二欧姆接触层123与第三欧姆接触层125的材质为AsGa,第一腐蚀截止层122及第二
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