专利名称：一种led外延片检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明特别涉及一种LED外延片检测方法及装置。
背景技术：
随着半导体技术的不断进步，如LED、光伏电池、半导体激光器等等半导体器件已被人们在日常生活、工作中广泛应用。为保证半导体器件生产过程中的质量和成本控制，一般需要在半导体器件生产过程中对其进行各种在 线性能测试。以LED为例，在LED制程中，通常需要对LED外延片进行EL测试(电致发光性能测试)。例如，参阅图1，对于具有蓝宝石等绝缘衬底12的LED外延片10，现有的EL测试方法一般是在LED外延片10的半导体材料层110的一侧部点In点20，并以导电探针与LED外延片的上端面接触，之后在该导电探针和In点20之间施加直流电压，从而实现EL测试。但此种EL测试方法存在多种缺陷，例如
其一，该测试方法操作不便，比如，因为使用In作为接触，操作时需要加热施In点部位，且高纯In成本高昂；
其二，该测试方法测试完毕后，会在LED外延片上残留In，从而对LED外延片造成污染，影响其品质；
其三，该测试方法中需要至少二个导电探针，且系采用直流电压，EL的测试波长会随电流大小变化，不仅会影响测试结果的准确性，且可能会造成LED外延片受损。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种LED外延片检测方法，其具有易于操作，成本低廉，且测试结果准确等特点，从而克服了现有技术中的不足。为实现上述发明目的，本发明采用的LED外延片检测方法可以包括
在LED外延片的上、下端面之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。进一步的，该LED外延片检测方法还可以包括
将LED外延片置于一导电基底上，且使所述LED外延片的上、下端面分别与一导电探针及导电基底接触，
以及，在所述导电基底和导电探针之间施加一交流(AC)交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。本发明的另一目的在于提供一种LED外延片检测装置，包括
一用于承载LED外延片的导电基底，且所述导电基底与LED外延片下端面接触；
一导电探针，其与LED外延片的上端面接触，
以及，用于在所述导电基底与导电探针之间施加一交流方波电压的交流方波电压源，所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。作为优选方案之一，前述交流方波电压的大小为2-250V，尤其优选为3-60V。
作为优选方案之一，所述交流方波电压的频率为50-lMHz。进一步的，所述LED外延片下部设有衬底，且所述衬底的下端面与导电基底接触。进一步的，所述导电探针可与交流方波电压源的一极电连接，所述导电基底可接地或与交流方波电压源的另一极电连接。进一步的，前述衬底可选自本领域习知的各类导电或绝缘衬底，尤其是蓝宝石等材质的绝缘衬底，但不限于此。进一步的，所述导电基底可包括金属盘，但不限于此。与现有技术相比，本发明至少具有如下积极效果
(1)该LED外延片检测方法无需在LED外延片上点In，而只需借助一导电基底和一导电探针即可实施，操作简单，成本低廉，效率高，能实现在线检测，且不会对LED外延片造成 任何污染，从而能有效保障其品质；
(2)该LED外延片检测方法系采用交流电压，特别是交流方波电压对LED外延片进行测试，波长不容易随电流大小变化，结果稳定，且不会对LED外延片的结构造成损伤。(3)该LED外延片检测方法及装置适于对任何类型的LED外延片进行EL测试，具有通用性，能有效降低用户的成本。
图I是现有LED外延片EL测试方法的原理 图2是本发明LED外延片EL测试方法的原理 图3是本发明LED外延片EL测试方法的等效电路图之一；
图4是本发明LED外延片EL测试方法的等效电路图之二 ；
图5是本发明一较佳实施例中LED外延片EL测试装置的结构示意 附图标记说明LED外延片10、半导体材料层110、半导体材料P型层11、半导体材料多量子阱(MQW)层11’、半导体材料N型层11”、绝缘衬底12、In点20、导电基底30、导电探针40、等效串联电阻Rs、等效并联电阻Rp、等效电容C、等效二极管D、蓝宝石衬底111、U型GaN层112、N型GaN层113、MQWs (多量子阱结构)114、P型GaN层115、金属盘3、金属探针4。
具体实施例方式有鉴于现有EL测试方法的诸多缺陷，本发明提供了一种LED外延片检测方法及装置，如下对其技术方案作进一步的解释说明。本发明LED外延片检测方法主要是通过如下技术方案实现的，即在LED外延片的上、下端面之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。进一步的，参阅图2，该LED外延片检测方法可借助一 LED外延片检测装置而实施，该LED外延片检测装置可包括一导电基底30、一导电探针40及一交流方波电压源(图中未示出)。该LED外延片检测方法可以包括
将LED外延片10置于一导电基底30上，且使所述LED外延片10的上端面和下部的衬底12分别与一导电探针40及导电基底30接触，以及，在所述导电基底30和导电探针40之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片10发光。参阅图3系该LED外延片EL测试方法中由导电基底、导电探针与被测试的LED外延片形成的等效电路图，若前述衬底12为绝缘衬底，则该等效电路系包括由LED外延片10中半导体材料P型层11、多量子阱(MQW)层11’和N型层11”形成的一等效PN结二极管D和等效并联电阻Rp、主要由半导体材料P型层11和N型层11”自身的电阻形成的一等效串联电阻Rs，以及在导电基底30与半导体材料N型层11”之间形成的一等效电容C。当在导电基底30和导电探针40之间施加一大小足以驱动LED外延片10发光的交流方波电压时，若LED外延片10正常，则
在导电探针处于高电位时，等效二极管D导通，等效电容C充电，电流在等效电路中单向流动，使LED外延片10发光；
而在导电探针处于低电位时，则等效二极管D关闭，等效电容C通过等效并联电阻&放 电，LED外延片10不发光。前述交流方波电压的大小和频率可以是本领域技术人员根据实际应用的需要而适当选择。作为优选方案之一，前述交流方波电压的大小可以为2-250V，尤其优选为3-60V。作为优选方案之一，前述交流方波电压的频率可以为50-lMHz。又及，前述的交流方波电压源可以借助习见的各类交流方波电压发生设备而实现。再及，作为本发明的一个可选择的实施方案，在该LED外延片检测方法中，可将导电探针40与交流方波电压源的一极电连接，而将导电基底30接地或与交流方波电压源的另一极电连接。前述衬底12可包括蓝宝石衬底，但不限于此。而若前述衬底12系采用导电衬底，则在EL测试方法中，由导电基底、导电探针与被测试的LED外延片形成的等效电路图的结构如图4所示，其包括由LED外延片10中半导体材料P型层11、多量子阱(MQW)层11’和N型层11”形成的一等效PN结二极管D和等效并联电阻Rp、主要由半导体材料P型层11和N型层11”自身的电阻形成的一等效串联电阻Rs。当在导电基底30和导电探针40之间施加一大小足以驱动LED外延片10发光的交流方波电压时，若LED外延片10正常，则
在导电探针处于高电位时，等效二极管D导通，电流在等效二极管中单向流动，使LED外延片10发光；
而在导电探针处于低电位时，则等效二极管D关闭，LED外延片10不发光。以下结合一较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。参阅图5，本实施例系涉及对一种习见LED外延片进行EL测试的方法，该方法是借助一 LED外延片EL测试装置，该装置包括一金属盘3、一金属探针4以及一交流方波电压源(图中未示出)。该习见LED外延片包括厚约5-1000 μ m的蓝宝石衬底111，所述蓝宝石衬底111上依次形成有U型GaN层112、N型GaN层113、MQWs (多量子阱结构)114、P型GaN层115。
在进行EL测试时，该习见LED外延片系被放置于所述金属盘3上，其衬底底面与金属盘3接触，而金属探针4系与该习见LED外延片的上端面接触，
该金属探针4还与一交流方波电压源的一极电连接，而该金属盘3可接地或与该交流方波电压源的另一极电连接，当打开交流方波电压源，并在该金属探针4与金属盘3之间施加一交流方波电压时，则在导电探针高电位时，该LED外延片将正常发光，而在低电位时，该LED外延片不发光。前述交流方波电压的大小可以为2-250V，优选为3-60V，频率可以为50_1ΜΗζ。如此，藉由前述的简单测试方法和装置，即可完成对习见LED外延片的EL测试，其较之现有的EL测试方法，只需单探针，无需点In等操作，不仅操作简单，高效快捷，成本低廉，不会污染或损伤LED外延片，而且测试结果稳定准确。利用本发明可实现对各种类型LED外延片的在线EL测试。 上述实施例只为说明本发明之技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，则都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种LED外延片检测方法，其特征在于，它包括 在LED外延片的上、下端面之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。
2.如权利要求I所述的LED外延片检测方法，其特征在于，它包括 将LED外延片置于一导电基底上，且使所述LED外延片的上、下端面分别与一导电探针及导电基底接触， 以及，在所述导电基底和导电探针之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。
3.根据权利要求I或2所述的LED外延片检测方法，其特征在于，所述交流方波电压的大小为2-250V。
4.一种LED外延片检测装置，其特征在于，它包括 用于承载LED外延片的导电基底，且所述导电基底与LED外延片下端面接触； 导电探针，其与LED外延片的上端面接触， 以及，用于在所述导电基底与导电探针之间施加一交流方波电压的交流方波电压源，所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。
5.根据权利要求4所述的LED外延片检测装置，其特征在于，所述交流方波电压的大小为 2-250V。
6.根据权利要求5所述的LED外延片检测装置，其特征在于，所述交流方波电压的大小为 3-60V。
7.根据权利要求4所述的LED外延片检测装置，其特征在于，所述LED外延片下部设有衬底，且所述衬底的下端面与导电基底接触。
8.根据权利要求4-6中任一项所述的LED外延片检测装置，其特征在于，所述导电探针 与交流方波电压源的一极电连接，所述导电基底接地或与交流方波电压源的另一极电连接。
9.根据权利要求7所述的LED外延片检测装置，其特征在于，所述衬底包括绝缘衬底或导电衬底，所述绝缘衬底包括蓝宝石衬底。
10.根据权利要求4或7所述的LED外延片检测装置，其特征在于，所述导电基底包括金属盘。
全文摘要
本发明公开了一种LED外延片的检测方法及装置。该方法包括在LED外延片的上、下端面之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。该装置包括用于承载LED外延片的导电基底，且所述导电基底与LED外延片下端面接触；导电探针，其与LED外延片的上端面接触，以及，用于在所述导电基底与导电探针之间施加一交流方波电压的交流方波电压源，所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。本发明较之现有的探针式电致发光(EL)测试方法，只需单一探针，无需实施点In等操作，不仅操作简单，高效快捷，成本低廉，不会污染或损伤LED外延片，而且测试结果稳定准确，能够实现对各种类型LED外延片的在线EL测试，通用性强。
文档编号G01R31/00GK102841281SQ20121034716
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者梁秉文, 张涛 申请人:苏州纳方科技发展有限公司