如图3所不，将步骤4制成的制品和步骤5制成的制品浸入丙丽溶液中，并将键合层114和键合层202相对，进行超声清洗lOmin，在350°C条件下，于6000kg外力作用下，经过1min将两者键合到一起。
[0031]7、利用机械研磨方式先将键合后的半制品的GaAs衬底101去除至剩余约20 μ m厚，再用体积比为1:7的NH4OH: H2O2溶液反应lOmin，化学腐蚀停止在GaInP截止层103上。
[0032]8、通过在N-GaAs欧姆接触层104上旋涂正胶，经过光刻显影后，再浸入体积比为I:2:2的H3PO4=H2O2=H2O混合溶液，蚀刻出图形化的N-GaAs欧姆接触层104。
[0033]9、采用体积比为1:1:7的H3PO4=H 2S04:CH 3COOH混合溶液湿法在图形化的N-GaAs欧姆接触层104外周制出N-AlGaInP粗化层105。
[0034]10、在图形化的N-GaAs欧姆接触层104上采用热蒸镀的方式蒸镀厚度为200nm的AuGe合金材料，再经过上胶，光刻，显影等工艺后采用金蚀刻液蚀刻出扩展电极204。通过360°C氮气氛围退火炉进行退火20min处理，使扩展电极204与N-GaAs欧姆接触层104形成良好的电学接触。
[0035]11、制作反射层和主电极:
将半制品浸入丙酮溶液超声清洗lOmin，然后通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),于N-AlGaInP粗化层105上沉积出10nm的S12薄膜，通过光刻流程制作介质膜图形，再利用体积比为10:1的NH4F =H2O混合溶液将发光区区域的S12蚀刻掉，将光刻胶去除，以此形成S12介质膜205。
[0036]利用光刻流程，旋涂负性光刻胶、光刻、显影、旋干，然后进行等离子打胶，采用电子束冷蒸的方式，在S12介质膜205表面形成厚度为200nm的Al镜面层206，再在Al镜面层206上制作出80nm的Ti或Pt阻挡层207以及3 μ m的Au焊线层208。并将Al镜面层206同扩展电极204形成电连接。
[0037]以上的3;102介质I旲层205问Al镜面层形成反射层，阻挡层207问焊线层208形成主电极。
[0038]12、在Si衬底201背面采用电子束热蒸镀的方式分别蒸镀厚度为50nm的Ti，厚度为50nm的Pt和厚度为10nm的Au，即图2和图3中Ti/Pt/Au背电极203，即完成器件的制作。
[0039]二、制成的产品结构特点:
如图3、4所示，在背电极203上依次设置有永久基板201、金属键合层202、镜面层113、S1^电孔层112、P-GaP电流扩展层111、缓冲层110、P-AlGaInP限制层109、MQW多量子阱有源层108、N-AlGaInP限制层107、N_AlGaInP电流扩展层106、N_AlGaInP粗化层105和图形化的N-GaAs欧姆接触层104。
[0040]在N-AlGaInP粗化层105上设有S12介质膜205，在S1 2介质膜205上方依次设置有镜面层206、阻挡层207和焊线层208。Al镜面层206同扩展电极204形成电连接。
[0041]另外制作时，P面反射层和N面反射层中的介质膜层3102厚度均可设计至最佳光学厚度。
[0042]本发明由于具有双反射镜结构，可以保证从有源区发出的光就不会N面电极吸收，通过N面反射层的反射重新回到半导体中，经过多次反射、折射从发光区逸出，同时在主电极下方由于介质膜的制作，形成了肖特基结，从而减小了电流的无效注入，有效的提升了发光二极管的光取出效率。
【主权项】
1.一种双反射镜结构的发光二极管，包括在背电极上依次设置的永久基板、金属键合层、P面反射层、外延层、N面反射层和主电极； 所述外延层包括P-GaP电流扩展层、缓冲层、P-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、N-AlGaInP限制层、N-AlGaInP电流扩展层、N-AlGaInP粗化层和图形化的N-GaAs欧姆接触层； 在N-GaAs欧姆接触层上电连接有扩展电极层； 其特征在于:所述P面反射层包括设置在外延层的P-GaP电流扩展层一侧的具有若干通孔的3102导电孔层，在所述通孔内及S12导电孔层与金属键合层之间蒸镀有镜面层； 所述N面反射层包括设置在外延层的N-AlGaInP粗化层上的S12介质膜，在S1 2介质膜上方设置有镜面层，镜面层与扩展电极形成电连接； 所述主电极由阻挡层和焊线层组成，阻挡层设置在镜面层上方，焊线层设置在阻挡层上方。
2.根据权利要求1所述双反射镜结构的发光二极管，其特征在于所述P面反射层中的镜面层为Au、Ag或Al中的至少任意一种,厚度为100?300nm。
3.根据权利要求1所述双反射镜结构的发光二极管，其特征在于所述N面反射层中的镜面层为Au、Ag或Al中的至少任意一种，厚度为100?300nm;N面电极反射层中的阻挡层为T1、Pt中的至少任意一种，厚度为50?lOOnm。
4.根据权利要求1所述双反射镜结构的发光二极管，其特征在于所述图形化的N-GaAs欧姆接触层的厚度为40?80nm，掺杂元素为Si，掺杂浓度为8X 118CnT3以上。
5.根据权利要求1所述双反射镜结构的发光二极管，其特征在于所述P-GaP电流扩展层的厚度为2?5 μ nm,掺杂元素为Mg,掺杂浓度为7 X 1018cm_3以上。
6.如权利要求1所述双反射镜结构的发光二极管的制造方法，包括以下步骤: 1)在一临时基板上依次外延生长过渡层、截止层、N-GaAs欧姆接触层、N-AlGaInP粗化层、N-AlGaInP电流扩展层、N-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、P-AlGaInP限制层、缓冲层、P-GaP电流扩展层，形成外延片； 2)在外延片的P-GaP电流扩展层上依次制作P面反射层和键合层； 3)在永久基板上制作另一键合层； 4)将外延片上的键合层和永久基板上的键合层相对，并键合在一起； 5)去除临时基板、过渡层和截止层，露出N-GaAs欧姆接触层； 6)制作出图形化的N-GaAs欧姆接触层； 7)在图形化的N-GaAs欧姆接触层上制作扩展电极； 8)在扩展电极上制作与扩展电极相连接的主电极； 9)在永久基板的背面制作背电极； 其特征在于: 在所述步骤2)中，在外延层的P-GaP电流扩展层一侧制出具有若干通孔的S12导电孔层，在S12导电孔层的通孔内及S1 2导电孔层上蒸镀镜面层，然后再在镜面层上制作键合层； 在所述步骤8)中，在N-AlGaInP粗化层上制作S12介质膜，在S1 2介质膜上方制出镜面层，在镜面层上方制出由阻挡层和焊线层组成的主电极。
7.根据权利要求6所述双反射镜结构的发光二极管的制造方法，其特征在于所述步骤8)中所述镜面层的材料选自Au、Ag或Al中的至少任意一种,厚度为100?300nm。
8.根据权利要求6所述双反射镜结构的发光二极管的制造方法，其特征在于所述步骤8)中的镜面层的材料选自Au、Ag或Al中的至少任意一种,厚度为100?300nm ;阻挡层的材料选自T1、Pt中的至少任意一种，厚度为50?lOOnm。
9.根据权利要求6所述双反射镜结构的发光二极管的制造方法，其特征在于所述图形化的N-GaAs欧姆接触层的厚度为40?80nm,掺杂元素为Si,掺杂浓度为8X 118CnT3以上。
10.根据权利要求6所述双反射镜结构的发光二极管的制造方法，其特征在于所述P-GaP电流扩展层的厚度为2?5 μ nm，掺杂元素为Mg，掺杂浓度为7 X 118CnT3以上。
【专利摘要】一种双反射镜结构的发光二极管及其制造方法，属于光电子技术领域，通过将键合层外延片和永久基板键合在一起后，去除临时基板、过渡层和截止层，制作出图形化的N-GaAs欧姆接触层、扩展电极；特点是在外延层的P-GaP电流扩展层一侧制出具有若干通孔的SiO2导电孔层，然后蒸镀镜面层；在N-AlGaInP粗化层上依次制作SiO2介质膜、镜面层和由阻挡层和焊线层组成的主电极。本发明产品经过多次反射、折射从发光区逸出，同时在主电极下方由于介质膜的制作，形成了肖特基结，从而减小了电流的无效注入，有效提升发光二极管的光取出效率。
【IPC分类】H01L33-14, H01L33-10, H01L33-06
【公开号】CN104681678
【申请号】CN201510061355
【发明人】马祥柱, 白继锋, 杨凯, 李俊承, 张双翔, 张银桥, 王向武
【申请人】扬州乾照光电有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月6日