CN103117343A - 具有反射镜结构的led发光器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有反射镜结构的LED发光器件，包括具有缓冲层的半导体衬底外延片，半导体衬底上预定区域内形成有透明导电层，缓冲层、透明导电层上方具有金属反射镜结构与电极，缓冲层、透明导电层上方自下而上形成有第一钝化层、第一氧化层、金属反射镜结构、第二氧化层、第二钝化层的层状结构，第一氧化层用于增加第一钝化层、金属反射镜结构之间粘附性，第二氧化层用于增加金属反射镜结构与第二钝化层之间粘附性。本发明在LED表面镀一层相应金属氧化层作为增加金属反射镜在LED表面的附着性的覆层,同时由于这层金属氧化物覆层与后续的钝化层的粘附力更好,从而增加了钝化层与金属反射镜之间的粘附性，与现有技术相比提高了LED芯片的整体稳定性。

Description

具有反射镜结构的LED发光器件及其制备方法
技术领域
本发明属于光电子发光器件制造领域，特别描述了一种用于提升LED金属反射层附着力与改善球聚的方法。 
背景技术
随着以GaN(氮化镓)材料P型掺杂的突破为起点的第三代半导体材料的兴起，伴随着以Ⅲ族氮化物为基础的高亮度发光二级管（Light Emitting Diode，LED）的技术突破，用于新一代绿色环保固体照明光源的氮化物LED正在成为新的研究热点。目前，LED应用的不断升级以及市场对于LED的需求，使得LED正朝着高亮度的方向发展。目前研究热点方向是镀反射镜的技术,该技术通过在芯片表面镀高反射率金属的方式来提升出光效率。但是,镀反射镜技术存在一些对良率有很大影响的问题,如金属反射层的粘附性、钝化层在金属反射层表面的附着力、及在高温热处理过程中因金属层球聚而发生的反射镜粗化等。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种通过沉积金属氧化物层作为过渡层的方法来进行带有反射镜结构的LED芯片的制作方法。 
为了达到以上目的，本发明提供了一种具有反射镜结构的LED发光器件，包括具有缓冲层的半导体衬底外延片，所述的半导体衬底上预定区域内形成有透明导电层，所述的缓冲层、透明导电层上方具有金属反射镜结构与电极，所述的缓冲层、透明导电层上方自下而上形成有第一钝化层、第一氧化层、金属反射镜结构、第二氧化层、第二钝化层的层状结构，所述的第一氧化层用于增加第一钝化层、金属反射镜结构之间粘附性，所述的第二氧化层用于增加金属反射镜结构与第二钝化层之间粘附性，从而克服了镀反射镜技术中存在的如金属反射层的粘附性、钝化层在金属反射层表面的附着力、及在高温热处理过程中因金属层球聚而发生的反射镜粗化等问题。 
作为本发明进一步的改进，所述的透明导电层位于电极下方。 
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制备具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，包括如下工艺步骤： 
a)  提供一具有缓冲层的半导体衬底外延片，所述的半导体衬底上预定区域内形成有透明导电层；
b)  在所述的缓冲层、透明导电层上方依次形成第一钝化层、第一氧化层；
c)  在所述的第一氧化层上方制作金属反射镜结构；
d)  在所述的金属反射镜结构上方依次形成第二氧化层、第二钝化层；
e)  制作电极。
作为本发明进一步的改进，所述的第一氧化层、第二氧化层的材料为所述的金属反射镜结构材料的对应氧化物。 
作为本发明进一步的改进，所述的第一氧化层、第二氧化层的材料包括Al2O3。 
作为本发明进一步的改进，所述的金属反射镜结构的材料包括银。 
作为本发明进一步的改进，所述的透明导电层包括ITO、NiAu或AZO材料。 
作为本发明进一步的改进，所述的第一钝化层、第二钝化层的材料包括SiO2、SiN。 
与现有技术相比，本发明在LED表面镀一层相应金属氧化层作为增加金属反射镜在LED表面的附着性的覆层,同时,由于这层金属氧化物覆层与后续的钝化层的粘附力更好, 从而增加了钝化层与金属反射镜之间的粘附性，从而提高了反射镜的LED芯片的整体稳定性。 
附图说明
图1至图6描述了根据本发明的具有反射镜结构的LED发光器件制备方法的工艺流程图；图中：1：缓冲层；2：透明导电层；3：第一钝化层；4：第一氧化层；5：金属反射镜结构；6：第二氧化层；7：第二钝化层；8：电极。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 
参见附图6所示，描述了一种具有反射镜结构的LED发光器件，示例中以PSS基GaN外延片做倒装为例,但本发明也适用于其他类型外延片,及其他需要镀金属层的技术。该器件包括具有缓冲层1的GaN衬底外延片，GaN衬底上预定区域内形成有透明导电层2，缓冲层1、透明导电层2上方具有金属反射镜结构5与电极8，透明导电层2位于电极8下方。缓冲层1、透明导2电层上方自下而上形成有第一钝化3层、第一氧化层4、金属反射镜结构5、第二氧化层6、第二钝化层7的层状结构，第一氧化层4用于增加第一钝化层3、金属反射镜结构5之间粘附性，第二氧化层6用于增加金属反射镜结构5与第二钝化层7之间粘附性。 
参见附图1至附图6所示，以下提供一种用于制备上述LED发光器件的制备方法，包括如下工艺步骤： 
a)  提供一具有缓冲层1的GaN衬底外延片，GaN衬底上预定区域内形成有透明导电层2；
b)  在缓冲层1、透明导电层2上方依次形成材料为SiO2的第一钝化层3、材料为Al2O3的第一氧化层4；
c)  在第一氧化层4上方制作银材料金属反射镜结构5；
d)  在金属反射镜结构5上方依次形成材料为Al2O3的第二氧化层6、材料为SiO2的第二钝化层7；
e)  制作电极。
值得注意的是，透明导电层可以是ITO，也可以NiAu或其他透明导电材料（如AZO等），在此不再详细描述。另外，第一氧化层、第二氧化层的材料为金属反射镜结构材料的对应氧化物。本领域的技术人员可以理解，第一钝化层、第二钝化层的材料还可以采用SiN，在此不再详细描述。 
与现有技术相比，本发明在LED表面镀一层相应金属氧化层作为增加金属反射镜在LED表面的附着性的覆层,同时,由于这层金属氧化物覆层与后续的钝化层的粘附力更好, 从而增加了钝化层与金属反射镜之间的粘附性，从而提高了反射镜的LED芯片的整体稳定性。 
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。 

Claims (8)

1.一种具有反射镜结构的LED发光器件，包括具有缓冲层的半导体衬底外延片，所述的半导体衬底上预定区域内形成有透明导电层，所述的缓冲层、透明导电层上方具有金属反射镜结构与电极，其特征在于：所述的缓冲层、透明导电层上方自下而上形成有第一钝化层、第一氧化层、金属反射镜结构、第二氧化层、第二钝化层的层状结构，所述的第一氧化层用于增加第一钝化层、金属反射镜结构之间粘附性，所述的第二氧化层用于增加金属反射镜结构与第二钝化层之间粘附性。
2.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的LED发光器件，其特征在于：所述的透明导电层位于电极下方。
3.一种用于制备如权利要求1或2所述的具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，包括如下工艺步骤：
a) 提供一具有缓冲层的半导体衬底外延片，所述的半导体衬底上预定区域内形成有透明导电层；
b) 在所述的缓冲层、透明导电层上方依次形成第一钝化层、第一氧化层；
c) 在所述的第一氧化层上方制作金属反射镜结构；
d) 在所述的金属反射镜结构上方依次形成第二氧化层、第二钝化层；
e) 制作电极。
4.根据权利要求3所述的具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，其特征在于：所述的第一氧化层、第二氧化层的材料为所述的金属反射镜结构材料的对应氧化物。
5.根据权利要求3所述的具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，其特征在于：所述的第一氧化层、第二氧化层的材料包括Al2O3。
6.根据权利要求3所述的具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，其特征在于：所述的金属反射镜结构的材料包括银。
7.根据权利要求3所述的具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，其特征在于：所述的透明导电层包括ITO、NiAu或AZO材料。
8.根据权利要求3所述的具有反射镜结构的LED发光器件的制备方法，其特征在于：所述的第一钝化层、第二钝化层的材料包括SiO2、SiN。
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Denomination of invention: LED light emitting device with mirror structure and its preparation method

Effective date of registration: 20220215

Granted publication date: 20160615

Pledgee: CIC financing guarantee Haian Co.,Ltd.

Pledgor: DURA-CHIP (NANTONG) Ltd.

Registration number: Y2022320010071