本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种发光二极管制备方法。
背景技术
发光二极管的应用已经非常普及，但是对于发光二极管光电转换效率的追求却从未止步。目前的led制备技术，限制光提取效率的提升有以下几点：传统工艺的发光二极管，因为后期封装良率的要求，普遍制备了较大面积的电极，电极面积一般达到发光面积的10%-30%左右，因为电极的挡光，极大限制的光电转换效率的提升；另外，鉴于生产成本和外延工艺的限制，窗口层材料普遍生长厚度大约在2-6μm，限制了侧光的提取，虽然表面粗化技术能够克服光的全反射，提升光提取效率，但是侧光的提取对于光电转换效率提升也具有较大作用；对于同等面积的发光区，电流的均匀有效利用决定了光电转换效率。
专利us20170125630a1公布了一种四元系透明衬底的发光二极管制备方法，出光面为透明衬底，正负极做在透明衬底的另外一面，克服了电极挡光的影响，对出光效率有极大的提升。但是该专利并未考虑到电极制备高度问题，正负电极不同高度，对于同面电极的发光二级管来说，后期封装带来较大困难，影响封装良率，同时未考虑电流从垂直扩散变为水平扩散，电流扩散不均匀。后期封装电极面封装材料因为发光二极管发热产生老化吸光，电极面的吸光将会导致严重的光电转换效率的衰减。
技术实现要素：
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种改善电流的均匀性，提高电流的有效利用、提高光提取效率的发光二极管制备方法。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种发光二极管制备方法，包括如下步骤：
a)采用mocvd法生长发光二极管外延片，自下而上依次制成衬底、腐蚀阻挡层、欧姆接触层、n型限制层、量子阱、p型限制层以及窗口层；
b)将窗口层与透明衬底键合处理，在窗口层上方制成透明衬底层；
c)移除衬底，去除腐蚀阻挡层，使欧姆接触层暴露在外；
d)在暴露的欧姆接触层上利用金属蒸发和光刻法制备欧姆接触金属层，去除欧姆接触金属层外围的欧姆接触层，在欧姆接触金属层上制备电极图形；
e)对欧姆接触金属层进行合金处理，合金温度为200-500℃，时间为3-30min；
f)在n型限制层、欧姆接触层及欧姆接触金属层上利用蒸镀法制备反射镜隔离层，在反射镜隔离层光刻出电流流通孔径，电流流通孔径与欧姆接触金属层接触，在反射镜隔离层除电流流通孔径以外的区域蒸发制成金属反射镜；
g)在外延片一侧利用化学腐蚀或icp法刻蚀负电极区域，所述负电极区域将该区域内的金属反射镜、反射镜隔离层、n型限制层、量子阱及p型限制层去除，使该区域的窗口层暴露在外；
h)在窗口层以上的区域涂覆绝缘保护层；
i)光刻出正电极通道和负电极通道，通过化学腐蚀法或icp法将正电极通道和负电极通道上方区域的绝缘保护层去除；
j)分别在正电极通道及负电极通道中剥离制备出正电极和负电极，并合金处理，所述正电极与窗口层相连通，所述负电极与欧姆接触金属层上的电极图形相连通；
k)将透明衬底进行减薄处理，并将透明衬底的边缘进行倒斜角处理；
l)将通过步骤a)-步骤k)制得的发光二极管外延片进行切割、测试。
进一步的，步骤a)中的衬底采用n-gaas材料制成，腐蚀阻挡层采用gainp材料或alinp材料制成，欧姆接触层采用gaas材料制成，n型限制层采用algainp四元材料制成，p型限制层采用algainp四元材料制成，窗口层采用p型gap材料制成。
进一步的，步骤b)中键合处理时采用环氧树脂或bcb或直接键合处理，透明衬底采用蓝宝石衬底或玻璃。
进一步的，步骤c)中采用氨水与双氧水混合的腐蚀液腐蚀衬底，采用硫酸与双氧水的混合溶液腐蚀掉腐蚀阻挡层。
进一步的，步骤d)中采用au及be的混合金属或ito或geau或niau材料制造欧姆接触金属层。
进一步的，步骤f)中反射镜隔离层采用
进一步的，步骤h)中绝缘保护层采用
为了减少正电极附近区域的电流密度，负电极与电极图形的接触面积自正电极向负电极的方向逐级增大。
优选的，上述电极图形为设置于欧姆接触金属层上的若干列触点组，每列触点组由若干圆形触点构成，按照自正电极向负电极的方向每列触点组中的圆形触点的直径依次增大。
优选的，上述电极图形为设置于欧姆接触金属层上的主干条形金属层以及若干沿主干条形金属层的长度方向间隔设置其与主干条形金属层连通的分支金属层，各个分支金属层与主干条形金属层呈树形结构排列，按照自正电极向负电极的方向各个分支金属层的宽度逐渐增大。
本发明的有益效果是：在更换透明衬底的同时，制备内置金属反射镜，稳定性极大提升，提高了光提取效率，不会出现后期封装材料老化导致的吸光。欧姆接触材料制备电流通道，电流通道设计可以改善电流的均匀性，提高电流的有效利用。绝缘保护层的利用可以做到正负电极同高，有效提升封装良率，透明衬底制备边缘倒斜角可以提高光提取效率。
附图说明
图1为本发明生长的发光二极管外延片的结构示意图；
图2为本发明的移除gaas衬底后的结构示意图；
图3为本发明的去除多余欧姆接触层后的结构示意图；
图4为本发明的欧姆接触金属层的图形结构ⅰ；
图5为本发明的欧姆接触金属层的图形结构ⅱ；
图6为本发明制备负电极区域后的结构示意图；
图7为本发明涂覆绝缘层后的结构示意图；
图8为本发明剥离制备金属正电极和负电极后的结构示意图；
图9为本发明的衬底减薄并制备边缘图形的结构示意图；
图中，1.衬底2.腐蚀阻挡层3.欧姆接触层4.n型限制层5.量子阱6.p型限制层7.窗口层8.透明衬底9.欧姆接触金属层10.反射镜隔离层11.金属反射镜12.绝缘保护层13.正电极14.负电极15.圆形触点16.主干条形金属层17.分支金属层。
具体实施方式
下面结合附图1至附图9对本发明做进一步说明。
一种发光二极管制备方法，包括如下步骤：
a)采用mocvd法生长发光二极管外延片，如附图1所示，自下而上依次制成衬底1、腐蚀阻挡层2、欧姆接触层3、n型限制层4、量子阱5、p型限制层6以及窗口层7。
b)将窗口层7与透明衬底8键合处理，在窗口层7上方制成透明衬底层。
c)移除衬底1，去除腐蚀阻挡层2，如附图2所示，使欧姆接触层3暴露在外。
d)在暴露的欧姆接触层3上利用金属蒸发和光刻法制备欧姆接触金属层9，如附图3所示，去除欧姆接触金属层9外围的欧姆接触层3，在欧姆接触金属层9上制备电极图形。
e)对欧姆接触金属层9进行合金处理，合金温度为200-500℃，时间为3-30min。
f)如附图6所示，在n型限制层4、欧姆接触层3及欧姆接触金属层9上利用蒸镀法制备反射镜隔离层10，在反射镜隔离层10光刻出电流流通孔径，电流流通孔径与欧姆接触金属层9接触，在反射镜隔离层10除电流流通孔径以外的区域蒸发制成金属反射镜11。
g)在外延片一侧利用化学腐蚀或icp法刻蚀负电极区域，负电极区域将该区域内的金属反射镜11、反射镜隔离层10、n型限制层4、量子阱5及p型限制层6去除，使该区域的窗口层7暴露在外；
h)如附图7所述，在窗口层7以上的区域涂覆绝缘保护层12；
i)光刻出正电极通道和负电极通道，通过化学腐蚀法或icp法将正电极通道和负电极通道上方区域的绝缘保护层12去除；
j)如附图8所示，分别在正电极通道及负电极通道中剥离制备出正电极13和负电极14，并合金处理，正电极13与窗口层7相连通，负电极14与欧姆接触金属层9上的电极图形相连通；
k)如附图9所示，将透明衬底8进行减薄处理，并将透明衬底8的边缘进行倒斜角处理；
l)将通过步骤a)-步骤k)制得的发光二极管外延片进行切割、测试。
通过上述制备，在更换透明衬底8的同时，制备内置金属反射镜11，稳定性极大提升，提高了光提取效率，不会出现后期封装材料老化导致的吸光。欧姆接触材料制备电流通道，电流通道设计可以改善电流的均匀性，提高电流的有效利用。绝缘保护层12的利用可以做到正负电极同高，有效提升封装良率，透明衬底制备边缘倒斜角可以提高光提取效率。
实施例1：
步骤a)中的衬底1采用n-gaas材料制成，腐蚀阻挡层2采用gainp材料或alinp材料制成，欧姆接触层3采用gaas材料制成，n型限制层4采用algainp四元材料制成，p型限制层6采用algainp四元材料制成，窗口层7采用p型gap材料制成。
实施例2：
步骤b)中键合处理时采用环氧树脂或bcb或直接键合处理，透明衬底8采用蓝宝石衬底或玻璃。
实施例3：
步骤c)中采用氨水与双氧水混合的腐蚀液腐蚀衬底1，采用硫酸与双氧水的混合溶液腐蚀掉腐蚀阻挡层2。
实施例4：
步骤d)中采用au及be的混合金属或ito或geau或niau材料制造欧姆接触金属层9。
实施例5：
步骤f)中反射镜隔离层10采用
实施例6：
步骤h)中绝缘保护层12采用
实施例7：
传统水平led的电流流通方式是l形，通过负电极，垂直向下，然后水平流通至正电极。这样的缺点是距离电极正电极附近的发光区，电流密度大，发光材料易于老化，距离负电极远的区域电流密度较少，甚至可能没有电流通过。因此本发明将负电极14与电极图形的接触面积自正电极13向负电极14的方向逐级增大，改变电流流通方向，减少距离正电极13近的区域的电流密度，增加距离正电极13较远的发光区域电流密度，使得能够均匀分布。增强电流的有效利用。
优选的，如附图4所示，电极图形为设置于欧姆接触金属层9上的若干列触点组，每列触点组由若干圆形触点15构成，按照自正电极13向负电极14的方向每列触点组中的圆形触点15的直径依次增大。由于圆形触点15的直径逐级变大，从而与负电极14的接触面积逐渐变大，改变电流流通方向。
优选的，如附图5所示，电极图形为设置于欧姆接触金属层9上的主干条形金属层16以及若干沿主干条形金属层16的长度方向间隔设置其与主干条形金属层16连通的分支金属层17，各个分支金属层17与主干条形金属层16呈树形结构排列，按照自正电极13向负电极14的方向各个分支金属层17的宽度逐渐增大。由于分支金属层17的宽度逐级增大，从而与负电极14的接触面积逐渐变大，改变电流流通方向。