[發明專利]ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管及其制備方法

無效

• 申請號: 201110075579.4
• 申請日: 2011-03-29
• 公開（公告）號: CN102169943A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 王萬晶;張建華;李喜峰
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01L33/42
• 分類號: H01L33/42;H01L33/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管，包括：藍寶石襯底(1)、緩沖層(2)、本征層(3)、n型氮化鎵(4)、量子阱(5)、p型氮化鎵(6)、透明電極(7)，n型金屬電極(8)連接n型氮化鎵(4)、p型金屬電極(9)連接透明電極(7),其中緩沖層(2)、本征層(3)、n型氮化鎵(4)、量子阱(5)、p型氮化鎵(6)是在MOCVD中依次生長完畢；其特征在于，所述透明電極(7)是ITO/氧化鋅基透明導電薄膜，其中ITO透明導電薄膜的材質是Sn₂O₃:In₂O₃=1:9的銦錫氧化物，氧化鋅基透明導電薄膜的材質是ZnO:Ga或ZnO:Al或ZnO:In；所述n型金屬電極(8)是金屬復合電極，材質是Ti/Al或Cr/Pt/Au；所述p型金屬電極(9)是金屬復合電極，材質是Ni/Au或Cr/Pt/Au。

2.根據權利要求1所述的ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管,其特征在于，p型金屬電極具有特殊形狀:?為正十字架形，此種形狀p型金屬電極(9)使得電流擴散更均勻，提高LED芯片的可靠性。

3.一種制造根據權利1要求所述的ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管的制作方法，其特征在于，工藝步驟如下：

a.?用MOCVD的方法在襯底上依次緩沖層(2)、本征層(3)、n型氮化鎵(4)、量子阱(5)、p型氮化鎵(6)；

b.?對外延片進行鎂激活退火處理；

c.?使用化學試劑對外延片進行表面處理，其化學試劑是KOH或者HCl或者王水；

d.?通過電子束蒸發或磁控濺射和磁控濺射分別沉積ITO透明導電薄膜和氧化鋅透明導電薄膜,形成ITO/氧化鋅基復合電極(7)；

e.?用濕法腐蝕的方法刻蝕出所設計的氧化鋅透明導電薄膜(7)圖形；

f.?通過氬離子刻蝕或ICP干法刻蝕將n型氮化鎵暴露出來，制備出所需芯片結構；

g.?對外延片進行退火處理，一方面降低ITO薄膜層與氮化鎵表面層以及ITO薄膜層和氧化鋅基薄膜層以及之間的接觸電阻，一方面修復刻蝕損傷；

h.?通過熱蒸發或電子束蒸發的方法沉積n型金屬電極(8)和p型金屬電極(9)

i.?再次退火處理，進行金屬電極的合金化；

j.?分割外延片。

4.根據權利要求3所述的ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管的制作方法，其特征在于，所述的ITO/氧化鋅基復合透明電極(7)是依次利用電子束蒸鍍或者磁控濺射的方法將ITO透明薄膜蒸鍍在p型氮化鎵表面，再利用磁控濺射的方法將氧化鋅透明薄膜濺射在ITO薄膜表面，形成ITO/氧化鋅復合透明電極。

5.根據權利要求3所述的ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管的制備方法，其特征在于，利用氬離子或ICP干法刻蝕將n型氮化鎵暴露出來，退火處理后利用熱蒸發等薄膜沉積方法生長金屬電極。

6.根據權利要求3所述的ITO/氧化鋅基復合透明電極發光二極管的制備方法，其特征在于，芯片的尺寸為1mm×1mm，為了輔助ITO/氧化鋅進行更好的電流擴散，設計了一種正十字p型金屬電極，ITO/氧化鋅透明電極改善了p型氮化鎵表面與透明電極層之間的接觸電阻，提高了LED的光提取效率，而此種形狀的p型金屬電極是的電流擴散更均勻，從而提高了LED芯片的可靠性。