一种LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构及其生长方法与流程

文档序号:11734621阅读:来源:国知局
一种LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构及其生长方法与流程

技术特征:
1.一种LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构,包括依次生长在衬底上的n型半导体层、发光层、p型半导体层和ITO导电层,n型半导体层制作有n型电极,ITO导电层上制作p型电极,其特征在于:所述n型电极、p型电极外侧的芯片上表面依次沉积有Al2O3层和SiON层。2.根据权利要求1所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构,其特征在于:所述的SiON层的光学厚度为LED发光波长四分之一的奇数倍,且SiON层的折射率为n=(n空气×nP-GaN)1/2。3.一种LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,包括如下步骤:A、将完成ITO蚀刻后的LED芯片使用丙酮(ACE)、异丙醇(IPA)、去离子水进行清洗、甩干;B、将甩干后的LED产品放入到生长Al2O3薄膜的MOCVD腔体中,再将MOCVD腔体升温到400-680℃,通入腔体Al源与O源,生长Al2O3薄膜充当电极钝化层;C、使用负性光刻胶对Al2O3薄膜进行PAD光刻,在光刻胶上形成PAD图形;D、使用ICP设备对Al2O3薄膜进行干法刻蚀,去除PAD图形区域里的Al2O3薄膜;E、在刻蚀掉的钝化层上蒸镀金属电极,形成P、N电极结构,然后去除光刻胶,并将去胶后的芯片放入管式炉中退火处理;F、将制备好电极的LED产品放入等离子增强化学气相沉积PECVD设备腔体中,通入N2预热,然后通入稀释过的硅烷、一氧化二氮和氨气的混合气体,生长SiON增透膜;G、使用湿法刻蚀工艺刻蚀掉P、N电极表面上的SiON,至此钝化层生长完毕。4.根据权利要求3所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,其特征在于:所述的步骤B中,Al2O3薄膜采用MOCVD方法生长,包括以下具体步骤:B1、将步骤A处理好的LED芯片放入LP-MOCVD设备的反应室中,此时腔体压力为20-100torr,石墨盘转速在500-900r/min之间,在N2、Ar或二者混合气体的反应腔气氛下加热到400-680℃范围内,处理5-15min;B2、将Al源、O源通入反应室中,同时改变腔体压力为17-45torr,开始生长Al2O3薄膜,生长速率为0.5nm/min—10nm/min;B3、生长过程结束后,将腔体压力提高到50-100torr,增加通入反应腔的N2流量通过吹扫降低温度,等待取出LED芯片。5.根据权利要求4所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,其特征在于:所述的步骤B2中,Al2O3薄膜的生长环境温度为450-650℃,生长压力为25-45torr,生长厚度为10nm-100nm,石墨盘转速为500-900r/min。6.根据权利要求4所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,其特征在于:所述的步骤B2中,生长Al2O3薄膜时通入的Al源与氧源的气体摩尔比为:Ⅵ/Ⅲ在100-3000之间。7.根据权利要求3或4所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,其特征在于:所述的步骤F中,SiON薄膜采用PECVD方法生长,包括以下具体步骤:F1、将E步骤完成电极工序的LED产品放入到等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备的反应腔中;F2、使用流量为300-1000sccm的N2预热5-10min,再在N2流量不变的条件下进行等离子体处理3-5min;F3、之后通入腔体稀释过的硅烷、一氧化二氮和氨气的混合气体,生长SiON增透膜。8.根据权利要求7所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,其特征在于:所述的步骤F中,SiON增透膜的光学厚度为LED发光波长四分之一的奇数倍,它的折射率为n=(n空气×nP-GaN)1/2。9.根据权利要求7所述的LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构的生长方法,其特征在于:所述的步骤G之前还包括对SiON薄膜表面使用六甲基二硅胺进行增粘处理,然后经过涂布正性光刻胶、曝光、显影工序。
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