一种基于纳米压印图形化ITOMesh的LED芯片制备工艺的制作方法

文档序号:15231616发布日期:2018-08-21 19:34阅读:641来源:国知局

本发明涉及半导体材料技术领域,具体涉及一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺。



背景技术:

gan作为第三代半导体材料用其制备的半导体发光led器件具有环保、节能等特性,已成为高新技术领域的发展热点。2014年日本科学家中村修二等在高亮度蓝光led技术领域获得诺贝尔物理学奖,足见科学界对蓝光led技术的重视。这与近年来蓝光led发光效率逐步的提升是分不开的。itomesh图形化可以减少由于ito折射率低于gan的折射率引起的全反射效应,从而提高led芯片的发光效率。目前流行的itomesh工艺做法是利用光刻&湿法腐蚀制备微米级的孔洞。但湿法工艺最大的缺点是ito孔洞易过蚀刻,尤其是纳米级的孔洞更不容易控制。itolayer作为透明导电层(如图1所示),一旦孔洞过大会导致电流扩散效果不好,从而引起led芯片正向电压vf升高,发光强度iv的降低。由于其孔洞尺寸较小,检验不容易发现,流到后道制程进行cow(chiponwafer)测试时就会出现正向电压vf良率偏低异常,从而导致整个晶片需要返工。返工不仅会导致led芯片制作成本升高,而且会有损伤pn结的风险,稍有操作不当会导致整个晶片报废。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,避免了itomesh孔洞尺寸不易控制的缺陷。

本发明提出的一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,所述工艺包括图形化itomesh的制备,所述图形化itomesh的制备方法如下述步骤:利用纳米压印技术制作出纳米级的mesh图形,打掉底胶,露出gan,溅射ito,去除压印胶,得到图形化itomesh。

优选地,采用氧等离子体打掉底胶。

优选地,所述gan为p型gan。

优选地,所述溅射的环境温度为常温;由于一般的e-beamito蒸镀技术多采用在300℃左右条件下进行,压印胶在此条件下会炭化,所以本工艺不适用于此条件。

优选地,所述溅射的ito厚度为40-80nm。

优选地,所述溅射的直流功率为600-700w。

优选地,所述溅射的直流功率为625w。

优选地,所述溅射的ito厚度为60nm。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提出的纳米压印和常温溅射ito工艺省去了湿法蚀刻步骤,可以解决itomesh孔洞尺寸不易控制的问题。由于具有纳米级mesh图形的ito透明导电层理论上比微米级的电流扩散效率更高,所以该方法不仅能提升led芯片的发光强度,而且省去了湿法蚀刻所用的药水,此外还可以减少相应的清洗台设备用量,降低了led芯片生产成本。

附图说明

图1为本发明itolayer的示意图。

图2为本发明试验例中有无图形化itomeshled芯片的亮度对比图。

图3为本发明试验例中有无图形化itomeshled芯片的正向电压对比图。

图4为本发明试验例中有无图形化itomeshled芯片的亮度随电流变化的对比图。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,所述工艺包括图形化itomesh的制备,所述图形化itomesh的制备方法如下述步骤:利用纳米压印技术制作出纳米级的mesh图形,打掉底胶,露出gan,溅射ito,去除压印胶,得到80nm左右,尺寸大小均匀的图形化itomesh。

实施例2

一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,所述工艺包括图形化itomesh的制备,所述图形化itomesh的制备方法如下述步骤:利用纳米压印技术制作出纳米级的mesh图形,打掉底胶,露出gan,溅射ito,去除压印胶,得到80nm左右,尺寸大小均匀的图形化itomesh;

其中,采用氧等离子体打掉底胶。

实施例3

一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,所述工艺包括图形化itomesh的制备,所述图形化itomesh的制备方法如下述步骤:利用纳米压印技术制作出纳米级的mesh图形,打掉底胶,露出gan,溅射ito,去除压印胶,得到80nm左右,尺寸大小均匀的图形化itomesh;

其中,采用氧等离子体打掉底胶;

所述gan为p型gan;

所述溅射的环境温度为常温;

所述溅射的ito厚度为40nm;

所述溅射的直流功率为700w。

实施例4

一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,所述工艺包括图形化itomesh的制备,所述图形化itomesh的制备方法如下述步骤:利用纳米压印技术制作出纳米级的mesh图形,打掉底胶,露出gan,溅射ito,去除压印胶,得到80nm左右,尺寸大小均匀的图形化itomesh;

其中,采用氧等离子体打掉底胶;

所述gan为p型gan;

所述溅射的环境温度为常温;

所述溅射的ito厚度为80nm;

所述溅射的直流功率为600w。

实施例5

一种基于纳米压印图形化itomesh的led芯片制备工艺,所述工艺包括图形化itomesh的制备,所述图形化itomesh的制备方法如下述步骤:利用纳米压印技术制作出纳米级的mesh图形,打掉底胶,露出gan,溅射ito,去除压印胶,得到80nm左右,尺寸大小均匀的图形化itomesh;

其中,采用氧等离子体打掉底胶;

所述gan为p型gan;

所述溅射的环境温度为常温;

所述溅射的ito厚度为60nm;

所述溅射的直流功率为625w。

试验例1

以10*26mil版型作为实验对象,选取同炉同圈led芯片16片,其中8片含有利用实施例5的方法制得的图形化itomesh,另外8片为不含图形化itomesh的led芯片;对所述16片led芯片进行性能测试,ledwafecow测试条件为if=120ma,测试结果如图2-4所示。

由图2可以看出,有图形化itomesh的led芯片亮度明显高于不含图形化itomesh的led芯片的亮度,亮度提升2%左右。

由图3可以看出,有图形化itomesh的芯片正向电压几乎与不含图形化itomesh的芯片水平相当。

由图4可以看出,有图形化itomesh的芯片亮度随着电流的增加,亮度提升越明显,也就是说该工艺可以应用到中功率以及大功率led芯片的制作。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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