[發明專利]發光二極管反射電極的鈍化方法

有效

• 申請號: 201210326876.6
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102856459A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 林素慧;洪靈愿;彭康偉;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 安徽三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/36
• 分類號: H01L33/36;H01L33/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種反射電極的制作方法，更具體地是發光二極管反射電極的鈍化方法。

背景技術

發光二極管（英文為Light?Emitting?Diode，簡稱LED）是半導體二極管的一種，它能將電能轉化為光能，發出黃、綠、藍等各種顏色的可見光及紅外和紫外不可見光。與小白熾燈泡及氖燈相比，它具有工作電壓和電流低、可靠性高、壽命長且可方便調節發光亮度等優點。自20世紀90年代氮化鎵（GaN）基LED開發成功以來，隨著研究的不斷進展，其發光亮度也不斷提高，應用領域也越來越廣。

目前，適合商用的藍綠光LED都是基于GaN的III-V族化合物半導體材料。由于GaN基LED外延片的P-GaN層空穴濃度小，且P-GaN厚度較薄，絕大部分發光時從P-GaN透出。而P-GaN不可避免地對光有吸收作用，導致LED芯片外量子效率不高，大大降低了LED的發光效率。為此，改善LED發光效率的研究較為活躍，主要技術有采用圖形襯底技術、分布電流阻擋層、分布布拉格反射層（英文為Distributed?Bragg?Reflector，簡稱DBR）結構、透明襯底、表面粗化、光子晶體技術等。

參見圖1，在常規正裝發光二極管結構中，包括襯底100，由下往上堆疊的N型層101、發光層102、P型層103、電流擴展層104、P電極105（包括第一金屬隔離層107、第二金屬隔離層108和金屬表面層109）以及設置在N型層101裸露表面上的N電極106（包括第一金屬隔離層110、第一金屬隔離層111和金屬表面層112）。由于P電極105中的第一金屬隔離層一般選用Cr在藍光波段440~475nm的反射率低，只有35%左右的反射率，所以電極對光有吸收作用，使得發光層發出的部分光線未能發射出來，造成光損失，影響芯片的發光效率，目前已有相關技術通過在金屬電極下方加入金屬反射膜（Al或Ag高反金屬），由于Al或Ag在藍光波段440~475nm的反射率比Cr高，達到80%以上的反射率，這樣使得光線被反射重新進入芯片內部，然后通過一次或多次折射發射出芯片表面，從而增加發光效率，其中通過增設金屬銀或鋁反射膜的形成的具有反射電極的發光二極管（參見圖2），包括襯底200，由下往上堆疊的N型層201、發光層202、P型層203、電流擴展層204、P電極205（包括金屬反射層207、第一金屬隔離層208、第二金屬隔離層209和金屬表面層210）以及設置在N型層201裸露表面上的N電極206（包括金屬反射層211、第一金屬隔離層212、第二金屬隔離層213和金屬表面層214）。這種結構的發光二極管往往會在封裝老化中出現光衰異常等問題，尤其是在高溫高濕的環境下，Al或Ag等金屬反射層不穩定，更容易與環境中的Cl、O等元素反應而被氧化，造成光效下降，電極鼓泡、起皮甚至導致掉電極，從而導致發光二極管失效。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明提出發光二極管反射電極的鈍化保護方法。

本發明解決上述問題的技術方案為：發光二極管反射電極的鈍化保護方法，包括步驟：

在一基板上形成發光外延層，其至下而上包括第一半導體層、發光層和第二半導體層；

在所述發光外延層上形成反射金屬電極結構，包括金屬反射層、金屬隔離層和金屬電極層；

采用化學溶液對所述金屬反射層的四周側壁進行金屬鈍化，完成金屬電極結構的鈍化保護。

在本發明中，優選地，所述化學溶液為濃硫酸、濃鹽酸中的至少一種溶液。

優選地，還可以在形成發光外延層后，在所述發光外延層上形成透明導電層。

優選地，還可以在形成發光外延層后，在所述發光外延層上形成電流阻擋層。

優選地，所述金屬反射層為Al、Ag中的至少一種金屬，其厚度為5~100nm。

優選地，所述金屬隔離層為Cr、Pt、W中的至少一種金屬，其厚度為5~200nm。

優選地，所述金屬電極層為Au，其厚度為50~3000nm。

優選地，所述金屬隔離層為多層結構。

本發明的有益效果：采用化學溶液對所述金屬反射層的四周側壁進行金屬鈍化，形成鈍化膜，便可以將金屬反射層完全保護住，使其不與外界接觸，提高發光二極管的可靠性，同時又能保證金屬電極的附著力。進一步地，由于化學溶液不與金屬隔離層、金屬電極層、發光外延層發生化學反應，所以在做金屬鈍化之前，不需要特別的保護處理，只要將晶片浸入化學溶液即可，有效地簡化了工藝流程，節省制作成本。