[發明專利]一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 200910016729.7
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101599522A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 林雪嬌;潘群峰;吳志強;吳瑞玲
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 廈門原創專利事務所
• 代理人: 徐東峰

1.一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管，包括：

提供一散熱基板；

在散熱基板下表面形成下電極；

在散熱基板上表面形成下焊接金屬；

在GaN基外延下表面形成p型歐姆接觸反射金屬膜；

在反射金屬膜下表面部分區域覆蓋絕緣介質膜；

在絕緣介質膜下表面及裸露的部分反射金屬膜下表面形成上焊接金屬；

GaN基外延通過上焊接金屬與散熱基板下焊接金屬連接在散熱基板上；

在GaN基外延上表面形成上電極。

2.如權利要求1所述的一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管，其特征是：散熱基板的制備材料選自GaAs、Ge、Si、Cu、Mo、WCu或MoCu。

3.如權利要求1所述的一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管，其特征是：上焊接金屬及下焊接金屬包含Au或者Au的合金。

4.如權利要求1所述的一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管，其特征是：p型歐姆接觸反射金屬膜包含Ag或者Ag的合金，厚度為80～2000nm。

5.如權利要求1所述的一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管，其特征是：絕緣介質膜選自SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、TiO₂中的至少一種材料制備，厚度100～1000nm。

6.一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管的制備方法，包括如下步驟：

1)在藍寶石襯底上外延生長GaN基藍光LED發光材料，發光材料依次包括n型GaN基半導體層、活性層和p型GaN基半導體層；

2)在p型GaN基半導體層上沉積歐姆接觸反射金屬膜，包含Ag或者Ag的合金；

3)在上述反射金屬膜上沉積絕緣介質膜，其制備材料選自SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、TiO₂中的至少一種；

4)采用濕法或干法刻蝕去除部分區域絕緣介質膜，暴露出部分Ag的表面；

5)在上述絕緣介質膜及暴露的Ag表面的上方沉積上焊接金屬，包含Au或者Au的合金；

6)取一散熱基板并在其上表面沉積下焊接金屬，其制備材料選自Au或Au的合金；

7)通過加溫加壓方式將步驟1)至6)形成的GaN基外延焊接到散熱基板上；

8)將藍寶石襯底去除；

9)在n型GaN基半導體層表面中央區域沉積上電極；

10)在散熱基板下表面沉積下電極。

7.如權利要求6所述一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管的制備方法，其特征在于：GaN基LED發光材料是通過金屬有機氣相化學沉淀MOCVD方法形成。

8.如權利要求6所述一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管的制備方法，其特征在于：絕緣介質膜沉積方式為蒸發或化學沉積。

9.如權利要求6所述一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管的制備方法，其特征在于：完成步驟2)后可進一步對反射金屬膜進行高溫熱退火處理，退火溫度400～500℃，退火時間10～30min。

10.如權利要求6所述一種采用絕緣介質阻擋層的垂直發光二極管的制備方法，其特征在于：焊接方式采用熔融鍵合或共晶鍵合技術。