垂直發(fā)光二極管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種垂直發(fā)光二極管的制作方法，特別是設(shè)及一種紅外發(fā)光二極管的 制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著發(fā)光二極管技術(shù)的不斷進步，白光發(fā)光二極管的價格持續(xù)下降，獲利空間縮 小，因此新的特殊應(yīng)用便成了市場新的發(fā)展方向，特別是不可見光發(fā)光二極管中紅外發(fā)光 二極管的應(yīng)用。其技術(shù)高端，技術(shù)口檻高，獲利空間明顯大于白光發(fā)光二極管。紅外發(fā)光二 極管產(chǎn)品主要W遠程遙控、安控應(yīng)用為主，也包含各種影響、體感、位置感測的應(yīng)用。
[0003] 紅外發(fā)光二極管垂直結(jié)構(gòu)工藝制程中具備歐姆接觸的基本結(jié)構(gòu)，為得到良好多歐 姆接觸效果，通常會經(jīng)過高溫烙合工藝，烙合后反射層金屬會擴散到外延層內(nèi)部，參看圖1， 歐姆接觸孔桐外觀呈發(fā)黑狀，會吸收有源層出光，造成光萃取效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決【背景技術(shù)】中所設(shè)及的缺陷，本發(fā)明提供了一種垂直發(fā)光二極管的制作方 法，其步驟包括： 1) 提供第一基板，依次在所述第一基板上生長第一半導(dǎo)體層、有源層、第二半導(dǎo)體層； 2) 在所述第二半導(dǎo)體層表面上，生長透明絕緣層，在透明絕緣層上蝕刻出復(fù)數(shù)個貫穿 孔桐； 3) 生長覆蓋所述透明絕緣層及其孔桐的金屬反射層，生長過程中進行加熱； 4) 對第二半導(dǎo)體層與金屬反射層進行高溫烙合； 5) 提供第二基板，在所述第二基板上生長結(jié)合層； 6) 將所述結(jié)合層與所述金屬反射層鍵合，其后去除所述第一基板； 7) 在所述第一半導(dǎo)體層表面制作第一電極，在所述第二基板表面制作第二電極； 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述步驟3)中加熱溫度為T1，其中130°C^1^70°C，通過加熱 將金屬反射層中金屬分子從所述孔桐預(yù)擴散至第二半導(dǎo)體層，形成混合界面，W減小步驟 4)所述高溫烙合中金屬反射層的金屬分子向第二半導(dǎo)體層擴散程度。
[0005] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述步驟3)中加熱溫度T1優(yōu)選為150°C。
[0006] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述第二半導(dǎo)體層進行滲雜處理，滲入材料為碳。
[0007] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述第二半導(dǎo)體層滲碳的滲雜濃度為C，其中3E18<C< 1E20。
[000引根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述滲雜濃度C優(yōu)選為祀18。
[0009] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述金屬反射層的材料為Au化或AuBe。
[0010] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述步驟3)反射層的生長方式包括熱蒸鍛、電子束蒸鍛、離 子瓣鍛或W上任意種組合。
[0011] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述步驟4)中的高溫烙合工藝，工作溫度為T2，其中450°C < T2< 520°C。
[0012] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述工作溫度Τ2優(yōu)選為480°C。
[0013] 根據(jù)本方法，優(yōu)選的，所述垂直發(fā)光二極管為紅外發(fā)光二極管。
[0014] 本發(fā)明的有益效果包括:通過加熱反應(yīng)腔體，對反射層金屬分子進行預(yù)擴散，減緩 高溫烙合工藝中金屬分子的擴散，在得到較佳歐姆接觸效果的同時淡化歐姆接觸孔桐的粗 黑外觀，減少吸光，增加光萃取效果。
【附圖說明】
[0015] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按 比例繪制。
[0016] 圖1為【背景技術(shù)】中粗黑的歐姆接觸孔桐外觀。
[0017] 圖2為實施例制作到步驟1)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018] 圖3為實施例制作到步驟2)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]圖4為實施例制作到步驟3)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]圖5為實施例制作到步驟5)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0021 ]圖6為實施例制作到步驟6)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0022] 圖7為實施例制作到步驟7)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0023] 圖8為實施例歐姆接觸孔桐的外觀。
[0024] 圖示說明：1、第一基板；2、N型層；3、有源層；4、P型層；41、混合界面；5、絕緣透明 層;51、孔桐;6、金屬反射層;7、第二基板;8、結(jié)合層;9、N電極；10、P電極。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合示意圖對本發(fā)明的垂直發(fā)光二極管的制作方法進行詳細的描述，借此對 本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)W 頭施。
[00%]下面實施例提供了一種紅外垂直發(fā)光二極管的制作方法，如圖2所示，提供第一基 板1，依次在第一基板1上生長第一半導(dǎo)體層、有源層3、第二半導(dǎo)體層，其中第一半導(dǎo)體層為 N型層2，第二半導(dǎo)體層為P型層4，P型層4進行滲碳處理，滲雜濃度為C，其中3E18 < C <化20， 優(yōu)選滲雜濃度C為祀18,此滲雜濃度下有利于后續(xù)工藝中P型層4與金屬層形成歐姆接觸。
[0027] 如圖3所示，在P型層4表面上，生長透明絕緣層5,透明絕緣層5覆蓋P型層4表面，在 透明絕緣層5上蝕刻出復(fù)數(shù)個貫穿至P型層4表面的孔桐51。
[0028] 如圖4所示，生長一金屬反射層6覆蓋透明絕緣層5及其孔桐51，其中金屬反射層6 的生長方式包括熱蒸鍛、電子束蒸鍛、離子瓣鍛或W上任意種組合，金屬反射層6材料優(yōu)選 為AuBe或AuZn。生長過程中，將反應(yīng)腔體溫度加熱至溫度T1，其中130°C含T1含170°C，本實 施例優(yōu)選T1為150°C，在T1的腔體溫度下，促使金屬反射層6中AuBe或Au化分子劇烈運動，從 孔桐51向P型層4表面預(yù)擴散，與P型層4中滲雜分子形成混合界面41。對P型層4和金屬反射 層6進行高溫烙合，烙合溫度為T2,其中450°C ^ T2 ^ 520°C，本實施例優(yōu)選T2為480°C。烙合 時間為10分鐘，在T2的高溫下，金屬反射層6的AuBe或Au化分子再次劇烈運動，而混合界面 41的存在，減緩了 AuBe或Au化分子向P型層4的擴散速率，既保證了金屬反射層6與P型層4歐 姆接觸的良好效果，又減小歐姆接觸孔桐51外觀發(fā)黑的程度。
[0029 ]如圖5所示，提供第二基板7，在第二基板7上生長結(jié)合層8。
[0030] 如圖6所示，將結(jié)合層8與金屬反射層6進行鍵合，其后去除第一基板1，裸露出N型 層2。
[0031] 如圖7所示，在N型層2表面制作N電極9,在第二基板7表面制作P電極10,完成本實 施例的紅外垂直發(fā)光二極管的制備工藝，對比圖1和圖8,本實施例制作出的發(fā)光二極管相 比常規(guī)發(fā)光二極管，其歐姆接觸孔桐外觀呈淡灰色，顏色明顯淡化。
[0032] 如下表所示，在350mA工作電流下，現(xiàn)有技術(shù)的紅外發(fā)光二極管亮度為197.2mW，而 通過本實施例制作的紅外垂直發(fā)光二極管亮度為213mW，亮度提升明顯。_
[0033] 盡管已經(jīng)描述本發(fā)明的示例性實施例，但是理解的是，本發(fā)明不應(yīng)限于運些示例 性實施例而是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進行各 種變化和修改。
【主權(quán)項】
1. 垂直發(fā)光二極管的制作方法，包括步驟： 1) 提供第一基板，依次在所述第一基板上生長第一半導(dǎo)體層、有源層、第二半導(dǎo)體層； 2) 在所述第二半導(dǎo)體層表面上，生長透明絕緣層，在透明絕緣層上蝕刻出復(fù)數(shù)個貫穿 孔洞； 3) 生長覆蓋所述透明絕緣層及其孔洞的金屬反射層，生長過程中進行加熱； 4) 對第二半導(dǎo)體層與金屬反射層進行高溫熔合； 5) 提供第二基板，在所述第二基板上生長結(jié)合層； 6) 將所述結(jié)合層與所述金屬反射層鍵合，其后去除所述第一基板； 7) 在所述第一半導(dǎo)體層表面制作第一電極，在所述第二基板表面制作第二電極； 其特征在于:所述步驟3)中加熱溫度為T1，其中130KT1 < 170°C，通過加熱將金屬反 射層中金屬分子從所述孔洞預(yù)擴散至第二半導(dǎo)體層，形成混合界面，以減小步驟4)所述高 溫熔合中金屬反射層的金屬分子向第二半導(dǎo)體層擴散程度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述步驟3)中加熱 溫度T1優(yōu)選為150°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述第二半導(dǎo)體層 進行摻雜處理，摻入材料為碳。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述第二半導(dǎo)體層 摻碳的摻雜濃度為C，其中3E18SCS1E20。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述摻雜濃度C優(yōu) 選為5E18。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述金屬反射層的 材料為AuZn或AuBe。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述步驟3)金屬反 射層的生長方式包括熱蒸鍍、電子束蒸鍍、離子濺鍍或以上任意種組合。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述步驟4)中的高 溫熔合工藝，工作溫度為T2，其中450°C<T2 < 520°C。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述工作溫度T2優(yōu) 選為480°C。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于:所述垂直發(fā)光二 極管為紅外發(fā)光二極管。
【專利摘要】本發(fā)明提供的垂直發(fā)光二極管的制作方法，其主要應(yīng)用在紅外發(fā)光二極管中，通過在反射層生長過程中對腔體的加熱，實現(xiàn)反射層的金屬分子在外延層中預(yù)擴散，以減緩反射層與外延層高溫熔合中反射層金屬分子向外延層的擴散，減小常見歐姆接觸孔洞發(fā)黑的程度。
【IPC分類】H01L33/46, H01L33/62
【公開號】CN105489732
【申請?zhí)枴緾N201510890183
【發(fā)明人】王進, 盧怡安, 吳俊毅, 陶青山, 王篤祥
【申請人】天津三安光電有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日