专利名称：具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体技术领域，特别是具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片。该发明可以有效的提闻紫外发光~■极管的光提取效率，并具有良好的欧姆接触性能。
背景技术：
目前,紫外(200nm-365nm)发光二极管采用倒装结构(flip_chip)、倒装薄膜结构(thin film flip-chip)或垂直结构，即量子讲中发出的紫外光从蓝宝石或N型层一侧发射出来。由于P型层和P电极对紫外光(200nm-365nm)的强吸收和较低的反射率，使量子阱 向P型层一侧辐射的光则被P型层以及其上面的电极吸收，从而不能被提取出来，造成较低的光提取效率和光辐射功率损失严重。虽然银反射镜对蓝光的反射率达到90%以上，但是对200nm-365nm波段的紫外光的反射率较低(< 10% )。未被提取的光大部分被吸收转换成热量，使器件温度上升，缩短了器件寿命。虽然，铝在紫外波段的反射率较高，但是由于P型层的功函数较高(7. 5eV)，而铝的功函数只有4. 28eV,因此铝与P型层难以获得欧姆特性的接触。目前，200-365nm波段的紫外发光二极管为了获得较好的电学性能，一般不使用反射镜。因此本发明将提供一种既能获得高紫外波段反射率，又能获得良好欧姆接触性能的方案。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其是应用于倒装结构、倒装薄膜或垂直结构的紫外发光二极管的高反射率欧姆接触电极，既具有良好的欧姆接触性能，又具有较高的紫外反射率，从而保证紫外发光二极管的较好的电学性能的条件小，提高发光二极管的光提取效率。本发明提供一种具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，包括一衬底；一 AlN模板层,其生长在衬底上；一 N型AlGaN层,其生长在AlN模板层上；一多量子阱的有源区，其生长在N型AlGaN层上；一电子阻挡层，其生长在多量子阱的有源区上；一 P型过渡层，其生长在电子阻挡层上；一 P型接触层，其生长在P型过渡层上；一反射欧姆接触电极，其制作在P型接触层上；采用所述基片制备的紫外发光二极管的发光波长范围在200nm-365nm之间。
为了进一步说明本发明的本发明的内容，以下结合附图和实施例做详细描述如后，其中
图I为本发明的结构示意图。
具体实施例方式请参照图I所示，本发明一种具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，包括一衬底11，该衬底11的材料为蓝宝石或AlN ；一 AlN模板层12，其采用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)的方法生长在衬底11上，其厚度为0. I-IOum ；一 N型AlGaN层13，其采用MOCVD法生长在AlN模板层12上，其厚度为1_5 y m ;
一多量子阱的有源区14，其采用MOCVD法生长在N型AlGaN层13上，其材料为AlxGahNAlyGahN基材料，其中0彡x < y彡I ;一电子阻挡层15，其采用MOCVD法生长在多量子阱的有源区14上，其材料为高Al组分的AlGaN材料，其Al组分比多量子阱有源区14、P型过渡层16以及P型接触层17中的Al组分高，以达到电子阻挡作用的目的；一 P型过渡层16，其采用MOCVD法生长在电子阻挡层15上，其材料为AlGaN材料，其Al组分比多量子阱有源区14中的Al组分低，但是不低于P型接触层17中的Al组分；一 P型接触层17，其采用MOCVD法生长在P型过渡层16上，该P型接触层17的材料为P型AlxGa^xN,其中0彡X < I，其厚度为5nm-3000nm，其空穴浓度为1017cnr3-1018cnT3 ；一反射欧姆接触电极18，其制作在P型接触层17上，该反射欧姆接触电极18包括一欧姆接触层181，以及在其上依次制作的金属反射镜层182和金属保护层183，所述欧姆接触层181为镍、钼、镍/金或钼/金中的一种，其厚度为0. l_20nm，所述金属反射镜层182的材料为金属铝，其厚度为50nm-500nm，所述金属保护层183的材料为钛/金、镍/金、钼/金或钯/金，其厚度为20nm-2000nm，该反射欧姆接触电极18的制作方法为电子束蒸发或磁控溅射；该反射欧姆接触电极18的制作是在清洗，光刻，台面刻蚀，N电极蒸发和退火合金等紫外发光二极管主要工艺后进行，主要步骤如下步骤I :在P型接触层17上光刻出P电极图形；步骤2 :用HCl DI H2O = I I溶液清洗去除P型接触层18上的氧化层，去离子水冲洗后，N起吹干；步骤3 :在IO-6Pa-IO-8Pa的真空度下蒸发或溅射欧姆接触层181，为了降低该欧姆接触层对紫外光的吸收，该层厚度只有0. l_20nm，完成后剥离去胶；步骤4 :在含氧气的气氛下200-600°C退火0. 1_30分钟，退火后形成高功函数的氧化镍或氧化钼，能够与高功函数的P型接触层17形成较好的欧姆接触；步骤5:再重复一次P电极光刻工艺，再电子束蒸发铝/钛/金。其中铝为金属反射镜层182，钛/金为金属保护层183，完成后不再进行退火，因为退火会造成铝团聚，降低反射率。至此，完成具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片制作。所述的紫外发光二极管为AlxGahN基的材料，其中0彡x彡I。采用所述基片制备的紫外发光二极管的发光波长范围在200nm-365nm之间。以上所述，仅为本发明中的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的 保护范围为准。
权利要求
1.一种具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，包括 一衬底； 一 AlN模板层,其生长在衬底上； 一 N型AlGaN层，其生长在AlN模板层上； 一多量子阱的有源区，其生长在N型AlGaN层上； 一电子阻挡层，其生长在多量子阱的有源区上； 一 P型过渡层，其生长在电子阻挡层上； 一 P型接触层，其生长在P型过渡层上； 一反射欧姆接触电极，其制作在P型接触层上； 采用所述基片制备的紫外发光二极管的发光波长范围在200nm-365nm之间。
2.根据权利要求I所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中反射欧姆接触电极包括一欧姆接触层，以及在其上依次制作的金属反射镜层和金属保护层。
3.根据权利要求I所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中衬底的材料为蓝宝石或A1N。
4.根据权利要求I所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中P型接触层的材料为P型AlxGai_xN，其中O彡X < 1，其厚度为5nm-3000nm。
5.根据权利要求2所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中欧姆接触层的材料为镍、钼、镍/金或钼/金，其厚度为0. l-20nm。
6.根据权利要求2所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中金属反射镜层的材料为金属铝，其厚度为50nm-500nm。
7.根据权利要求2所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中金属保护层的材料为钛/金、镍/金、钼/金或钯/金中的一种，其厚度为20nm-2000nm。
8.根据权利要求2所述的具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，其中紫外发光二极管为AlxGa^N基的材料，其中0彡X < I。
全文摘要
一种具有反射欧姆接触电极的紫外发光二极管的基片，包括一衬底；一AlN模板层，其生长在衬底上；一N型AlGaN层，其生长在AlN模板层上；一多量子阱的有源区，其生长在N型AlGaN层上；一电子阻挡层，其生长在多量子阱的有源区上；一P型过渡层，其生长在电子阻挡层上；一P型接触层，其生长在P型过渡层上；一反射欧姆接触电极，其制作在P型接触层上；采用所述基片制备的紫外发光二极管的发光波长范围在200nm-365nm之间。具有较高的紫外反射率，从而提高了紫外发光二极管的光提取效率。
文档编号H01L33/40GK102709429SQ20121016277
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者丛培沛, 孙莉莉, 曾建平, 李晋闽, 王军喜, 董鹏, 闫建昌 申请人:中国科学院半导体研究所