[發(fā)明專利]發(fā)光二極管反射電極的鈍化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210326876.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN102856459A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林素慧;洪靈愿;彭康偉;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽三安光電有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/36
• 分類號(hào): H01L33/36;H01L33/40
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反射電極的制作方法，更具體地是發(fā)光二極管反射電極的鈍化方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管（英文為L(zhǎng)ight?Emitting?Diode，簡(jiǎn)稱LED）是半導(dǎo)體二極管的一種，它能將電能轉(zhuǎn)化為光能，發(fā)出黃、綠、藍(lán)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(zhǎng)且可方便調(diào)節(jié)發(fā)光亮度等優(yōu)點(diǎn)。自20世紀(jì)90年代氮化鎵（GaN）基LED開發(fā)成功以來，隨著研究的不斷進(jìn)展，其發(fā)光亮度也不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。

目前，適合商用的藍(lán)綠光LED都是基于GaN的III-V族化合物半導(dǎo)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(fā)光時(shí)從P-GaN透出。而P-GaN不可避免地對(duì)光有吸收作用，導(dǎo)致LED芯片外量子效率不高，大大降低了LED的發(fā)光效率。為此，改善LED發(fā)光效率的研究較為活躍，主要技術(shù)有采用圖形襯底技術(shù)、分布電流阻擋層、分布布拉格反射層（英文為Distributed?Bragg?Reflector，簡(jiǎn)稱DBR）結(jié)構(gòu)、透明襯底、表面粗化、光子晶體技術(shù)等。

參見圖1，在常規(guī)正裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中，包括襯底100，由下往上堆疊的N型層101、發(fā)光層102、P型層103、電流擴(kuò)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(shè)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(lán)光波段440~475nm的反射率低，只有35%左右的反射率，所以電極對(duì)光有吸收作用，使得發(fā)光層發(fā)出的部分光線未能發(fā)射出來，造成光損失，影響芯片的發(fā)光效率，目前已有相關(guān)技術(shù)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(lán)光波段440~475nm的反射率比Cr高，達(dá)到80%以上的反射率，這樣使得光線被反射重新進(jìn)入芯片內(nèi)部，然后通過一次或多次折射發(fā)射出芯片表面，從而增加發(fā)光效率，其中通過增設(shè)金屬銀或鋁反射膜的形成的具有反射電極的發(fā)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(fā)光層202、P型層203、電流擴(kuò)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(shè)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(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管往往會(huì)在封裝老化中出現(xiàn)光衰異常等問題，尤其是在高溫高濕的環(huán)境下，Al或Ag等金屬反射層不穩(wěn)定，更容易與環(huán)境中的Cl、O等元素反應(yīng)而被氧化，造成光效下降，電極鼓泡、起皮甚至導(dǎo)致掉電極，從而導(dǎo)致發(fā)光二極管失效。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出發(fā)光二極管反射電極的鈍化保護(hù)方法。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案為：發(fā)光二極管反射電極的鈍化保護(hù)方法，包括步驟：

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

在所述發(fā)光外延層上形成反射金屬電極結(jié)構(gòu)，包括金屬反射層、金屬隔離層和金屬電極層；

采用化學(xué)溶液對(duì)所述金屬反射層的四周側(cè)壁進(jìn)行金屬鈍化，完成金屬電極結(jié)構(gòu)的鈍化保護(hù)。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述化學(xué)溶液為濃硫酸、濃鹽酸中的至少一種溶液。

優(yōu)選地，還可以在形成發(fā)光外延層后，在所述發(fā)光外延層上形成透明導(dǎo)電層。

優(yōu)選地，還可以在形成發(fā)光外延層后，在所述發(fā)光外延層上形成電流阻擋層。

優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，所述金屬電極層為Au，其厚度為50~3000nm。

優(yōu)選地，所述金屬隔離層為多層結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果：采用化學(xué)溶液對(duì)所述金屬反射層的四周側(cè)壁進(jìn)行金屬鈍化，形成鈍化膜，便可以將金屬反射層完全保護(hù)住，使其不與外界接觸，提高發(fā)光二極管的可靠性，同時(shí)又能保證金屬電極的附著力。進(jìn)一步地，由于化學(xué)溶液不與金屬隔離層、金屬電極層、發(fā)光外延層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以在做金屬鈍化之前，不需要特別的保護(hù)處理，只要將晶片浸入化學(xué)溶液即可，有效地簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)省制作成本。