抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法
【專利摘要】一種抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，包括：在一具有藍寶石襯底的氮化鎵LED外延片上表面的P型氮化鎵層上沉積SiO2層并制作圖形；在圖形上制作一單層微納米球，形成基片；將基片加熱，使得微納米球坍塌為半球型并固定在SiO2圖形的上表面上；去除圖形中的SiO2層的部分；在SiO2層的上表面蒸鍍反光金屬薄膜，并電鍍金屬銅；采用激光剝離技術(shù)去除外延片中的藍寶石襯底，露出P型氮化鎵層另一面的N型氮化鎵層的表面；在N型氮化鎵層的表面沉積金屬薄膜，作為N電極，位置剛好對應(yīng)于下方微納米半球形成的曲面，完成制備。本發(fā)明是在金屬電極正下方的特定區(qū)域制作反光曲面抑制電極對光的吸收，可以提高器件的出光效率。
【專利說明】抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]發(fā)光二級管中金屬電極對光的透過率低，而從量子阱發(fā)出的光主要集中在電極下方，因此，大量的光被電極吸收而不能夠被提取到芯片的外部。如何減少量子阱發(fā)出的光被電極吸收而造成光損失是目前研究的一個熱點，現(xiàn)有技術(shù)采用電流阻擋層技術(shù)，將電流引離電極，減少量子阱發(fā)出的光被電極吸收或采用反射率較高的金屬材料作為電極，增加反射率，本發(fā)明在原有技術(shù)基礎(chǔ)上提出了一種新的方法進一步減少了電極對光的吸收，提高了器件的光提取效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，該方法是在金屬電極正下方的特定區(qū)域制作反光曲面抑制電極對光的吸收，可以提高器件的出光效率。
[0004]本發(fā)明提供一種抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，包括如下步驟:
[0005]步驟1:在一具有藍寶石襯底的氮化鎵LED外延片上表面的P型氮化鎵層上沉積SiO2層，在SiO2層上制作SiO2圖形；
[0006]步驟2:在圖形上制作一單層微納米球，形成基片；
[0007]步驟3:將基片加熱，使得微納米球坍塌為半球型并固定在SiO2圖形的上表面上；
[0008]步驟4:去除圖形中的SiO2層的部分；
[0009]步驟5:在去除了圖形中的SiO2層的上表面蒸鍍反光金屬薄膜，選用酸性硫酸銅電鍍液在導(dǎo)電薄膜的上表面電鍍金屬銅；
[0010]步驟6:采用激光剝離技術(shù)去除外延片中的藍寶石襯底，露出P型氮化鎵層另一面的N型氮化鎵層的表面；
[0011]步驟7:通過光刻技術(shù)、電子束蒸發(fā)技術(shù)和金屬剝離技術(shù)在N型氮化鎵層的表面沉積金屬薄膜，作為N電極，位置剛好對應(yīng)于下方微納米半球形成的曲面，完成制備。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，其是在金屬電極正下方的特定區(qū)域制作反光曲面抑制電極對光的吸收，同時加強N電極周圍區(qū)域的電流注入，有利于電流擴展，增加發(fā)光強度，提高了器件的出光效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為使審查員能進一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，以下結(jié)合附圖及較佳具體實施例的詳細說明如后，其中:
[0014]圖1是本發(fā)明的方法流程圖；
[0015]圖2是本發(fā)明在外延片上沉積SiO2層并光刻制作圖形后示意圖；。[0016]圖3是本發(fā)明制作單層微納球后示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明去除S i02層后不意圖；
[0018]圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)移襯底并激光剝離藍寶石襯底制作N電極后的示意圖；
[0019]圖6是應(yīng)用正裝結(jié)構(gòu)芯片示意圖；
[0020]圖7是在藍寶石面制作光刻圖形后示意圖；
[0021]圖8是制作單層微納球后示意圖；
[0022]圖9是去除SiO2層后不意圖。
【具體實施方式】
[0023]請參閱圖1，配合參閱圖2圖5所示，本發(fā)明提供一種抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，包括如下步驟:
[0024]步驟1:在一具有藍寶石襯底6的氮化鎵LED外延片上表面的P型氮化鎵層I上采用PECVD (等離子增強型化學(xué)氣相淀積法)沉積S i02層2，在Si02層2上涂敷光刻膠，光刻腐蝕Si02，制作Si02圖形；
[0025]步驟2:用PS(聚苯乙烯顆粒溶液)和乙醇以2: 3的比例混合，采用提拉機在SiO2圖形上制作一單層微納米球3，形成基片，其中微納米球3為透明結(jié)構(gòu)，該微納米球3是PS球、CsCl球或NaCl晶體球，所述微納米球3的直徑為1_10微米；
[0026]步驟3:將基片加熱，使得微納米球3坍塌為半球型并固定在SiO2圖形的上表面上，其中加熱的溫度為90-120度，加熱的時間為I到5分鐘；
[0027]步驟4:采用氫氟酸和去離子水1: 6混合液，去除圖形中的S i02層2的部分；
[0028]步驟5:在去除了圖形中的3102層2的上表面蒸鍍反光金屬薄膜，選用酸性硫酸銅電鍍液在導(dǎo)電薄膜的上表面電鍍金屬銅4作為轉(zhuǎn)移襯底，其中反光金屬薄膜的材料是鎳、銀、鉬、鈀或金，或及其組合，轉(zhuǎn)移襯底為銅、銅-鎢合金、鎳或硅，轉(zhuǎn)移襯底的厚度在50 μ m至1000 μ m之間；
[0029]步驟6:采用激光剝離技術(shù)去除外延片中的藍寶石襯底6，露出P型氮化鎵層I另一面的N型氮化鎵層的表面7 ；
[0030]步驟7:通過光刻技術(shù)、電子束蒸發(fā)技術(shù)和金屬剝離技術(shù)在N型氮化鎵層的表面7沉積金屬薄膜，作為N電極8，位置剛好對應(yīng)于下方微納米半球形成的曲面，完成制備。此設(shè)計不僅增加了電極對光的反射，同時加強N電極周圍區(qū)域的電流注入，有利于電流擴展，增加發(fā)光強度，其中N電極8為金屬電極，其寬度為5 —10微米。
[0031 ] 以上所述方法是應(yīng)用于垂直結(jié)構(gòu)中。
[0032]上述方法應(yīng)用于正裝結(jié)構(gòu)中，請參閱圖6-圖9，取一制備好的具有P電極9、N電極10和藍寶石襯底11的正裝結(jié)構(gòu)芯片，將藍寶石層減薄，在藍寶石襯底上沉積SiO2，通過均膠、曝光、顯影、堅膜、腐蝕等光刻工藝在藍寶石襯底面對應(yīng)于P和N電極位置制作SiO2圖形層。用PS(聚苯乙烯顆粒溶液)和乙醇以2: 3的比例混合，采用提拉機在圖形層上表面制作微納米球13。加熱100度左右，I到5分鐘，使得微納米球坍塌為半球型并固定在圖形層上方，用氫氟酸去除SiO2，將其上方的微納米半球一并去掉，采用FB蒸鍍金屬反射鏡。完成芯片制作。
[0033]此外，上述方法不僅限于實施方式中提到的在垂直和正裝結(jié)構(gòu)發(fā)光二級管中的應(yīng)用，本發(fā)明的目的是減少電極光吸收對出光造成不利影響，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，包括如下步驟: 步驟1:在一具有藍寶石襯底的氮化鎵LED外延片上表面的P型氮化鎵層上沉積SiO2層，在SiO2層上制作SiO2圖形； 步驟2:在圖形上制作一單層微納米球，形成基片； 步驟3:將基片加熱，使得微納米球坍塌為半球型并固定在SiO2圖形的上表面上； 步驟4:去除圖形中的SiO2層的部分； 步驟5:在去除了圖形中的SiO2層的上表面蒸鍍反光金屬薄膜，選用酸性硫酸銅電鍍液在導(dǎo)電薄膜的上表面電鍍金屬銅； 步驟6:采用激光剝離技術(shù)去除外延片中的藍寶石襯底，露出P型氮化鎵層另一面的N型氮化鎵層的表面； 步驟7:通過光刻技術(shù)、電子束蒸發(fā)技術(shù)和金屬剝離技術(shù)在N型氮化鎵層的表面沉積金屬薄膜，作為N電極，位置剛好對應(yīng)于下方微納米半球形成的曲面，完成制備。
2.如權(quán)利要求1所述的抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，其中微納米球為透明結(jié)構(gòu)，該微納米球是PS球、CsCl球或NaCl晶體球。
3.如權(quán)利要求1所述的抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，其中加熱的溫度為90—120度，加熱的時間為I到5分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，其中金屬電極的寬度為5-10微米。
5.如權(quán)利要求2所述的抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，其中所述微納米球的直徑為1-10微米。
6.如權(quán)利要求1所述的抑制電極光吸收的發(fā)光二極管的制備方法，其中反光金屬薄膜的材料是鎳、銀、鉬、鈕或金，或及其組合。
【文檔編號】H01L33/00GK103943738SQ201410184117
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】劉娜, 孫雪嬌, 孔慶峰, 梁萌, 王莉, 魏同波, 劉志強, 伊?xí)匝? 王軍喜, 李晉閩 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所