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一種防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與制作方法_2

文檔序號:9490717閱讀:來源:國知局
84:4,熔合溫度不超過480°C,不小于400°C,熔合時間不超過lOmin,不少于3min,ρ-GaP層的摻雜濃度不超過1E19,不低于5E17。此結(jié)構(gòu)可以使用在垂直版芯片上。
[0036]本實(shí)施例的工作過程:負(fù)電極21與ρ-GaP層15之間形成一高阻值界面(電阻值Rr2),此電阻值Rr2大于LED順向電阻(Rf),電阻值Rr2小于LED逆向電阻(Rrl)。在正向偏壓操作中LED順向電阻(Rf)低于Rr2,故電流可經(jīng)由正電極23、導(dǎo)電基板12、P型奧姆接觸金屬層14、ρ-GaP層15、P-披覆層16、量子阱17、N-披覆層18、N型奧姆接觸金屬層19到負(fù)電極21,LED可以正常操作,如圖3所示;在逆向偏壓操作中LED逆向電阻(Rrl)高于Rr2,故當(dāng)逆向偏壓過大時,電流會集中于Rr2,故電流可經(jīng)過負(fù)電極21、高阻值界面22、P-GaP層15、P型奧姆接觸金屬層14、導(dǎo)電基板12到正電極23,避免逆偏壓過高造成量子阱17發(fā)光層被破壞,導(dǎo)致LED失效,如圖4所示。
[0037]實(shí)施例二
[0038]如圖6所示,一種防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu),包括一不導(dǎo)電基板13和一正電極23,不導(dǎo)電基板13上表面鍵合有外延層,外延層包括由下到上依次設(shè)置的p-GaP層15、P-披覆層16、量子阱17和N-披覆層18,N-披覆層18上設(shè)有一 N型奧姆接觸金屬層19,N-批覆層18、量子阱17和P-批覆層16的側(cè)壁上設(shè)有一絕緣層20,N型奧姆接觸金屬層19與ρ-GaP層15聯(lián)接并形成負(fù)電極21,ρ-GaP層15與負(fù)電極21的接口處形成一高阻值界面22,外延層還包括一 P型奧姆接觸金屬層14,P型奧姆接觸金屬層14位于p-GaP層15上,正電極23位于P型奧姆接觸金屬層14上。
[0039]上述防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的制作方法,包括如下步驟:將外延層的P-GaP層15鍵合至不導(dǎo)電基板13上,在N-披覆層18上形成一 N型奧姆接觸金屬層19,用ICP干蝕刻蝕刻外延層至ρ-GaP層15,在N-批覆層18、量子阱17和P-批覆層16的側(cè)壁做一絕緣層20,避免負(fù)電極21金屬黏接于N-批覆層18、量子阱17和P-批覆層16造成漏電,N型奧姆接觸金屬層19與ρ-GaP層15聯(lián)接并形成負(fù)電極21,ρ-GaP層15與負(fù)電極21的接口處形成一高阻值界面22,P型奧姆接觸金屬層14位于ρ-GaP層15上,正電極23位于P型奧姆接觸金屬層14上,ρ-GaP層的摻雜濃度超過5E18。此結(jié)構(gòu)可以使用在水平版芯片上。
[0040]正極材料和負(fù)極材料采用以下三種條件:
[0041 ] 第一種:正電極材料為AuZn和BeAu的合金,AuZn中Au:Zn = 95: 5,BeAu中Be:Au= 5:95,合金中Zn與Be的比例均為5 %,熔合時間為lOmin ;負(fù)電極材料為AuZn和BeAu的合金,AuZn中Au:Zn = 95:5,BeAu中Be:Au = 5:95,合金中Zn與Be的比例均為5%,恪合時間為lOmin,負(fù)電極材料的熔合溫度小于正電極材料的熔合溫度50°C以上。
[0042]第二種:正電極材料為AuZn和BeAu的合金,合金中Zn與Be的比例均為5%,熔合溫度為480°C,正電極材料的恪合時間不超過lOmin ;負(fù)電極材料為AuZn和BeAu的合金,合金中Zn與Be的比例均為5%,熔合溫度為480°C,負(fù)電極材料熔合時間小于正電極材料恪合時間5min以上。
[0043]第三種:正電極材料為AuZn和BeAu的合金,合金中Zn與Be的比例都不高于5%,恪合溫度為480°C,恪合時間不超過lOmin ;負(fù)電極材料為AuZn和BeAu的合金,合金中Zn與Be的比例都不高于5%,負(fù)電極材料的合金中Zn的比例低于正電極材料合金中Zn的比例小于2%,負(fù)電極材料的合金中Zn的比例低于正電極材料合金中Zn的比例小于2%,熔合溫度為480°C,熔合時間不超過lOmin。
[0044]本實(shí)例的工作過程:負(fù)電極21與ρ-GaP層15之間形成一高阻值界面(電阻值Rr2),此電阻值Rr2大于LED順向電阻(Rf),電阻值Rr2小于LED逆向電阻(Rrl)。在正向偏壓操作中LED順向電阻(Rf)低于Rr2,故電流可經(jīng)由正電極23、P型奧姆接觸金屬層14、ρ-GaP層15、P-披覆層16、量子阱17、N-披覆層18、N型奧姆接觸金屬層19到負(fù)電極21,LED可以正常操作,如圖3所示;在逆向偏壓操作中LED逆向電阻(Rrl)高于Rr2,故當(dāng)逆向偏壓過大時,電流會集中于Rr2,故電流可經(jīng)過負(fù)電極21、高阻值22、ρ-GaP層15、P型奧姆接觸金屬層14、導(dǎo)電基板12到正電極23,避免逆偏壓過高造成量子阱17發(fā)光層被破壞,導(dǎo)致LED失效,如圖4所示。
[0045]以上對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu),其特征在于:包括一基板和一正電極,所述基板上表面鍵合有外延層,所述外延層包括由下到上依次設(shè)置的P-GaP層、P-披覆層、量子阱和N-披覆層,所述N-披覆層上設(shè)有一 N型奧姆接觸金屬層,所述N-批覆層、量子阱和P-批覆層的側(cè)壁上設(shè)有一絕緣層,所述N型奧姆接觸金屬層與P-GaP層聯(lián)接并形成負(fù)電極,所述P-GaP層與負(fù)電極的接口處形成一高阻值界面,所述外延層還包括一 P型奧姆接觸金屬層,所述P型奧姆接觸金屬層與P-GaP層連接,所述正電極與P型奧姆接觸金屬層電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu),其特征在于:所述P型奧姆接觸金屬層位于P-GaP層與基板之間,所述基板為導(dǎo)電基板,所述正電極位于基板的下表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu),其特征在于:所述P型奧姆接觸金屬層位于P-GaP層上,所述基板為不導(dǎo)電基板,所述正電極位于P型奧姆接觸金屬層上。4.一種制作如權(quán)利要求2所述的防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:包括如下步驟:將外延層的P型奧姆接觸金屬層鍵合至導(dǎo)電基板上,在N-披覆層上形成一 N型奧姆接觸金屬層,用ICP干蝕刻蝕刻外延層至P-GaP層,在N-批覆層、量子阱和P-批覆層的側(cè)壁做一絕緣層,避免負(fù)電極金屬黏接于N-批覆層、量子阱和P-批覆層造成漏電,所述N型奧姆接觸金屬層與P-GaP層聯(lián)接并形成負(fù)電極,所述P-GaP層與負(fù)電極的接口處形成一高阻值界面,所述高阻值界面的面積小于P型奧姆接觸金屬層面積,所述正電極位于導(dǎo)電基板的下表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:所述負(fù)電極材料為AuZn、BeAu、GeAu和GaAuNi的合金,恪合溫度不超過480°C,不小于400°C,熔合時間不超過lOmin,不少于3min。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:所述P-GaP層的摻雜濃度不超過1E19,不低于5E17。7.一種制作如權(quán)利要求3所述的防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:包括如下步驟:將外延層的P-GaP層鍵合至不導(dǎo)電基板上,在N-披覆層上形成一N型奧姆接觸金屬層,用ICP干蝕刻蝕刻外延層至P-GaP層,在N-批覆層、量子阱和P-批覆層的側(cè)壁做一絕緣層,避免負(fù)電極金屬黏接于N-批覆層、量子阱和P-批覆層造成漏電,所述N型奧姆接觸金屬層與P-GaP層聯(lián)接并形成負(fù)電極,所述P-GaP層與負(fù)電極的接口處形成一高阻值界面,P型奧姆接觸金屬層位于P-GaP層上,所述正電極位于P型奧姆接觸金屬層上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:所述正電極材料為AuZn和BeAu的合金,所述合金中Zn與Be的比例均為5%,恪合時間為1min ; 所述負(fù)電極材料為AuZn和BeAu的合金,所述合金中Zn與Be的比例均為5 %,恪合時間為lOmin,所述負(fù)電極材料的熔合溫度小于正電極材料的熔合溫度50°C以上; 所述P-GaP層的摻雜濃度超過5E18。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:所述正電極材料為AuZn和BeAu的合金,所述合金中Zn與Be的比例均為5%,恪合溫度為480°C,所述正電極材料的熔合時間不超過1min ; 所述負(fù)電極材料為AuZn和BeAu的合金,所述合金中Zn與Be的比例均為5 %,恪合溫度為480°C,所述負(fù)電極材料熔合時間小于正電極材料熔合時間5min以上; 所述P-GaP層的摻雜濃度超過5E18。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制作防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:所述正電極材料為AuZn和BeAu的合金,所述合金中Zn與Be的比例都不高于5%,所述熔合溫度為480°C,所述熔合時間不超過1min ; 所述負(fù)電極材料為AuZn和BeAu的合金,所述合金中Zn與Be的比例都不高于5%,所述負(fù)電極材料的合金中Zn的比例低于正電極材料合金中Zn的比例小于2%,所述負(fù)電極材料的合金中Zn的比例低于正電極材料合金中Zn的比例小于2%,所述熔合溫度為480°C,所述恪合時間不超過1min ; 所述P-GaP層的摻雜濃度超過5E18。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu),屬于發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域,包括一基板和一正電極,基板上表面鍵合有外延層,外延層包括由下到上依次設(shè)置的p-GaP層、P-披覆層、量子阱和N-披覆層,N-披覆層上設(shè)有一N型奧姆接觸金屬層,N-批覆層、量子阱和P-批覆層的側(cè)壁上設(shè)有一絕緣層,N型奧姆接觸金屬層與p-GaP層聯(lián)接并形成負(fù)電極,p-GaP層與負(fù)電極的接口處形成一高阻值界面,還包括一P型奧姆接觸金屬層,正電極與P型奧姆接觸金屬層電連接。本發(fā)明還提供了上述防止逆向電壓擊穿發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的制作方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理,能夠避免逆偏壓過高造成量子阱發(fā)光層被破壞而導(dǎo)致LED失效,既可以使用在垂直版芯片上又可以使用在水平版芯片上。
【IPC分類】H01L33/40
【公開號】CN105244426
【申請?zhí)枴緾N201510710829
【發(fā)明人】吳超瑜, 吳俊毅, 王篤祥
【申請人】天津三安光電有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月27日
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