[發(fā)明專利]一種具有防擴層的發(fā)光二極管及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410338035.6
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104112805A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 林志偉;姜偉;陳凱軒;堯剛;張永;楊凱;白繼鋒;蔡建九;劉碧霞
• 申請（專利權）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 廖吉保;唐紹烈

1.一種具有防擴層的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，在襯底的上表面依次形成第一型電流擴展層、第一型限制層、有源層、第二型限制層、第二型電流擴展層、防擴層及保護層；

步驟二，腐蝕去除保護層；

步驟三，在防擴層上光刻復數個通孔，通孔腐蝕至第二型電流擴展層，在防擴層上蒸鍍金屬，金屬填滿通孔形成導電通道，與第二型電流擴展層形成歐姆接觸，而在非導電通道的區(qū)域形成金屬反射鏡；

步驟四，將金屬反射鏡鍵合在具有導電性的硅基板上，去除襯底；并在硅基板的另一面形成第二電極；在第一型電流擴展層上形成第一電極；

步驟五，在第一電極和第二電極上形成保護膜，采用粗化工藝在第一型電流擴展層的表面形成粗化形貌；

步驟六，由第一型電流擴展層向硅基板方向進行第一次切割，切割深度至硅基板表面或表面往下小于10微米；

步驟七，所述防擴層至少包括第二防擴層，采用氧化工藝將第二防擴層的外延材料轉變成氧化物介質層；

步驟八，除去第一電極和第二電極上的保護膜，第二次切割分裂得到發(fā)光二極管。

2.如權利要求1所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于：步驟七中，所述防擴層還包括第一防擴層，采用氧化工藝，將第一防擴層的部分外延材料氧化形成布拉格反射層。

3.如權利要求1或2所述方法制造的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：有源層一側依次為第一型限制層、第一型電流擴展層及第一電極，在有源層另一側依次形成第二型限制層、第二型電流擴展層、硅基板及第二電極；在第二型電流擴展層與襯底之間形成防擴層，所述防擴層至少包括第二防擴層，第二防擴層被氧化為氧化物介質膜，防擴層為無導電型摻雜的絕緣層，在防擴層中形成導電通道，且在防擴層上形成金屬反射鏡，金屬反射鏡位于防擴層與襯底之間。

4.如權利要求3所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：所述第二防擴層由單層膜外延結構組成，所述單層膜外延結構為砷化物材料。

5.如權利要求4所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：所述單層膜外延結構的組成材料為Al_xGa_1-xAs（0.95≤x≤1）。

6.如權利要求5所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：所述單層膜外延結構由單層的AlAs材料構成，且AlAs材料的厚度為280nm。

7.如權利要求3所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：所述防擴層還包括第一防擴層，第一防擴層與第二型電流擴展層連接，第一防擴層為多層膜外延結構，第二防擴層為單層膜外延結構。

8.如權利要求7所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：第一防擴層由n組Al_xGa_1-xAs和Al_yGa_1-yAs交替構成，1≤n≤15，0.95≤x≤1，0≤y≤0.7；且第二防擴層的組成材料為Al_xGa_1-xAs，0.95≤x≤1。

9.如權利要求7所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：第一防擴層形成布拉格反射層，低折射率材料層的膜厚度D₁=（2k+1）λ/（4n₁），其中k≥0且為整數；高折射率材料層的膜厚度D₂=（2k+1）λ/（4n₂）；其中k≥0且為整數；λ為需要反射光的波長，單位nm；n₁、n₂為光的折射率，且n₁<n₂。

10.如權利要求4或7所述的一種具有防擴層的發(fā)光二極管，其特征在于：所述第二防擴層的厚度d滿足范圍80nm≤?d?≤350nm；且d滿足（2k+1）λ/（4n₂），其中k≥0且為整數，λ為需要反射光的波長，單位nm，n₂為光的折射率。