[發明專利]具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管及其制備方法

無效

• 申請號: 201010180143.7
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101859861A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 林素慧;何安和;彭康偉;林科闖;鄭建森
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44;H01L33/46
• 代理公司: 廈門原創專利事務所 35101
• 代理人: 徐東峰

1.具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管，其特征在于：

在藍寶石基板上依次生長GaN緩沖層、N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層；

在P-GaN層上形成透明導電層；

在N-GaN層上形成N電極歐姆接觸金屬層；

網格狀分布的布拉格反射層形成于透明導電層上；

金屬反射層形成于布拉格反射層與透明導電層的表面暴露部分上；

金屬反射層上形成P電極歐姆接觸金屬層；

SiO₂鈍化層覆蓋于P電極歐姆接觸金屬層、暴露的N-GaN層及N電極歐姆接觸金屬層上，在SiO₂鈍化層形成一接觸窗口；

SiO₂鈍化層的接觸窗口通過金屬導電層及金絲球焊點與Si散熱基板粘合。

2.具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其工藝步驟如下：

1)在藍寶石基板上依次生長GaN緩沖層、N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層；

2)形成透明導電層于P-GaN層上；

3)通過光罩、蝕刻，將透明導電層所在的部分臺面蝕刻至暴露出N-GaN層；

4)形成N電極歐姆接觸金屬層于N-GaN層上；

5)形成布拉格反射層于透明導電層上；

6)形成開口結構于布拉格反射層中，使布拉格反射層呈網格狀分布并暴露出透明導電層表面的一部分；

7)形成金屬反射層設于分布布拉格反射層與透明導電層的表面暴露部分上，并填滿上述開口結構；

8)形成P電極歐姆接觸金屬層于金屬反射層上；

9)形成SiO₂鈍化層覆蓋于P電極歐姆接觸金屬層、暴露的N-GaN層及N電極歐姆接觸金屬層上；

10)通過光罩、蝕刻，在SiO₂鈍化層上制作接觸窗口；

11)取一散熱基板，在散熱基板上制作出共晶焊的金屬導電層及金絲球焊點；

12)將步驟1)～10)形成的GaN基LED基片焊接到前一步驟的散熱基板上；

13)將藍寶石基板減薄、拋光并切割成獨立的LED芯粒。

3.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：透明導電層選自ITO、ZnO、In摻雜ZnO、Al摻雜ZnO、Ga摻雜ZnO或前述的任意組合之一。

4.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：N電極歐姆接觸金屬層材料選自Ni/Au、Cr/Pt/Au、Ti/Al/Ti/Au或前述的任意組合之一。

5.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：P電極歐姆接觸金屬層材料選自Ti/Au、Pt/Au、Ti/Al/Ti/Au或前述的任意組合之一。

6.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：布拉格反射層由交替的高折射率和低折射率材料層組成，高折射率層材料選自TiO、TiO₂、Ti₃O₅、Ti₂O₃、Ta₂O₅、ZrO₂或前述的任意組合之一，低折射率層材料選自SiO₂、SiN_x、Al₂O₃或前述的任意組合之一。

7.如權利要求2或6所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：布拉格反射層的圖案形狀為矩形、圓形或多邊形。

8.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：金屬反射層材料選自Al、Ag或前述的組合之一。

9.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：金屬導電層材料選自Al、Au、Ni或前述的任意組合之一。

10.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：金絲球焊點材料為Au或Au的合金。

11.如權利要求2所述的具有雙反射層的氮化鎵基倒裝發光二極管的制備方法，其特征在于：GaN基LED基片與散熱基板的焊接采用共晶鍵合或熔融鍵合。