CN103311379B - 一种GaN基LED以及制造GaN基LED的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种GaN基LED以及制造GaN基LED的方法。该制造GaN基LED的方法包括：（a）在衬底上依次形成n型GaN、多量子阱和p型GaN；（b）在p型GaN上形成透明导电层；（c）对透明导电层、p型GaN和多量子阱的一部分进行台面刻蚀，至露出n型GaN的一部分；（d）在透明导电层和n型GaN的露出的部分上形成氧化物保护层；（e）在未进行台面刻蚀的位置刻蚀氧化物保护层以露出透明导电层的一部分，在进行了台面刻蚀的位置刻蚀氧化物保护层以露出n型GaN的一部分；（g）分别在粗糙表面和所露出的n型GaN的部分上形成p电极和n电极。利用本发明，可以减少掉电极的机率和程度。
Description
技术领域
本发明属于光电子器件制造技术领域，尤其涉及一种制造GaN基LED的方法以及GaN基LED。
背景技术
氮化镓基发光二极管（Light Emitting Diode，LED）作为一种光电子器件，实现了蓝光发光，完善了色谱，在彩色显示和照明领域得到了广泛的应用，并且它体积小寿命长，抗震，不易破损，启动响应时间快，无公害等优点赢得了各国政府和公司的调试重视，市场前景越来越宽广。
图1为现有技术中的制备GaN基LED的结构示意图。如图1所示，在蓝宝石衬底11上依次生长n型氮化镓12和多量子阱13，以及p型氮化镓14。然后，在P型氮化镓14的表面上形成透明导电层17。利用光刻和干法等离子体刻蚀技术将部分p型氮化镓14刻蚀到n型氮化镓12，从而形成台面结构。之后制作氧化物保护层16。然后，光刻制作电极图形，腐蚀掉氧化物保护层16后，蒸镀电极并进行剥离形成p、n电极15。
由于p、n电极15与透明导电层17的接触的要好于透明导电层17与p型氮化镓14之间的接触，当在p、n电极15上打金球或者推金球时，其力量会直接传导到透明导电层17与p型氮化镓14之间，影响到两者之间的粘附，在拉力测试或者推金球时，此位置会产生脱落，产生掉电极的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种制造GaN基LED的方法，用于制造GaN基LED。
本发明提供一种制造GaN基LED的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
（a）在衬底上依次形成n型GaN、多量子阱和p型GaN；
（b）在所述p型GaN上形成透明导电层；
（c）对所述透明导电层、所述p型GaN和所述多量子阱的一部分进行台面刻蚀，至露出所述n型GaN的一部分；
（d）在所述透明导电层和所述n型GaN的露出的部分上形成氧化物保护层；
（e）在未进行台面刻蚀的位置刻蚀所述氧化物保护层以露出所述透明导电层的一部分，在进行了台面刻蚀的位置刻蚀所述氧化物保护层以露出所述n型GaN的一部分；
（f）在所露出的所述透明导电层的表面上形成粗糙表面；
（g）分别在所述粗糙表面和所露出的所述n型GaN的部分上形成p电极和n电极。
优选地，在本发明的方法中，在步骤（e）中，在未进行台面刻蚀的位置刻蚀所述氧化物保护层以形成不贯穿所述透明导电层的凹槽。
优选地，在本发明的方法中，在步骤（f）中，利用干法刻蚀或者湿法刻蚀对所露出的所述透明导电层的表面进行粗化处理以形成粗糙表面。
优选地，在本发明的方法中，在湿法刻蚀中利用粗化液对所述透明导电层进行处理。
优选地，在本发明的方法中，步骤f还包括在形成所述粗糙表面之后利用氧等离子体和和去离子水对粗糙表面进行清洁。
本发明还提供一种GaN基LED，其特征在于，所述LED包括：
衬底；
在所述衬底上的n型GaN；
在所述n型GaN的预定区域上的多量子阱；
在所述多量子阱上的p型GaN；
在所述p型GaN上的透明导电层，在所述透明导电层中具有底面粗糙的凹槽；
部分形成在所述透明导电层的凹槽中的p电极；
形成在所述n型GaN上的n电极；以及
形成在所述透明导电层和所述n型GaN的除p、n电极之外的部分上的氧化物保护层。
优选地，在本发明的GaN基LED中，所述n电极贯穿所述氧化物保护层形成于所述n型GaN上。
优选地，在本发明的GaN基LED中，所述LED在所述n电极一端具有台面结构，所述氧化物保护层形成于所述台面结构上。
优选地，在本发明的GaN基LED中，所述凹槽不贯穿所述透明导电层。
利用本发明，可以制造GaN基LED。本发明中的透明导电层中的凹槽结构改变了电极与透明导电层两个平面之间的接触形式，使电极能够嵌入透明导电层。粗糙的凹槽底面可以让电极与透明导电层抵触时有更多的接触面，增加接触的牢固性。这种结构可以分散打金球和推金球测试时作用在电极上的力量，从而起到保护电极粘附性的作用。另外，凹槽底面的粗糙结构可以使电极表面也呈较粗的表面，增强了外部打线金球与电极之间的粘附性。
附图说明
图1为现有技术中的GaN基LED的结构的剖面示意图；
图2为根据本发明的制造GaN基LED的方法；以及
图3为根据本发明的GaN基LED的结构的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本发明的优选实施例，在附图中相同的参考标号表示相同的元件。
本发明的目的是通过干法或者湿法的方法在待蒸镀的LED电极的透明导电层表面进行处理，使其形成具体一定深度和表面粗糙度的结构，从而改变电极与透明导电层的接触形式，在受到外力使用时会有效分散外力在透明导电层与p型氮化镓上的作用，减少掉电极的机率和程度。
图2为根据本发明的制造GaN基LED的方法。图3为根据本发明的GaN基LED的结构的剖面示意图。如图2和3所示，在步骤10，在衬底21上依次形成n型GaN 22、多量子阱23和p型GaN 24。
在步骤11，在p型GaN 24上形成透明导电层27。优选地，在步骤11中，将透明导电层蒸镀到p型GaN 24上。
在步骤12，对透明导电层27、p型GaN 24和多量子阱23的一部分进行台面刻蚀，至露出n型GaN 22的一部分。
在步骤13，在透明导电层27和n型GaN 22的露出的部分上形成氧化物保护层26。
在步骤14，在未进行台面刻蚀的位置刻蚀氧化物保护层26以露出透明导电层27的一部分，在进行了台面刻蚀的位置刻蚀氧化物保护层26以露出n型GaN 22的一部分。优选地，在步骤14中，在未进行台面刻蚀的位置刻蚀氧化物保护层26以形成不贯穿透明导电层27的凹槽。
在步骤15，在所露出的透明导电层27的表面上形成粗糙表面28。优选地，在步骤15中，利用干法刻蚀或者湿法刻蚀对所露出的透明导电层27的表面进行粗化处理以形成粗糙表面28。优选地，干法刻蚀为利用石英掩膜技术来形成粗糙表面。例如采用日本真空公司的感应耦合等离子刻蚀机来形成粗糙表面。首先打开星形电极，使等离子体对腔体上面的石英盖板进行等离子体轰击，产生的石英颗粒产生的石英颗粒会均匀落在晶圆表面，此石英颗粒可以充当粗糙刻蚀的掩膜，形成石英颗粒掩膜后，进行正常的GaN刻蚀程序，刻蚀后会形成均匀的粗糙表面。优选地，在湿法刻蚀中利用粗化液对透明导电层27进行处理。例如该粗化液可以为购自台湾添鸿科技股份有限公司的ITO粗化液LIT-R101。优选地，步骤15还包括在形成粗糙表面28之后利用氧等离子体和去离子水对粗糙表面28进行清洁。
在步骤16，分别在粗糙表面28和所露出的n型GaN 26的部分上形成p、n电极25。
鉴于这些教导，熟悉本领域的技术人员将容易想到本发明的其它实施例、组合和修改。因此，当结合上述说明和附图进行阅读时，本发明仅仅由权利要求限定。
Claims (4)
1.一种制造GaN基LED的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
（a）在衬底上依次形成n型GaN、多量子阱和p型GaN；
（b）在所述p型GaN上形成透明导电层；
（c）对所述透明导电层、所述p型GaN和所述多量子阱的一部分进行台面刻蚀，至露出所述n型GaN的一部分；
（d）在所述透明导电层和所述n型GaN的露出的部分上形成氧化物保护层；
（e）在未进行台面刻蚀的位置刻蚀所述氧化物保护层以露出所述透明导电层的一部分并且在未进行台面刻蚀的位置刻蚀所述氧化物保护层以形成不贯穿所述透明导电层的凹槽，在进行了台面刻蚀的位置刻蚀所述氧化物保护层以露出所述n型GaN的一部分；
（f）在所露出的所述透明导电层的表面上形成粗糙表面；
（g）分别在所述粗糙表面和所露出的所述n型GaN的部分上形成p电极和n电极。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（f）中，利用干法刻蚀或者湿法刻蚀对所露出的所述透明导电层的表面进行粗化处理以形成粗糙表面。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在湿法刻蚀中利用粗化液对所述透明导电层进行处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（f）还包括在形成所述粗糙表面之后利用氧等离子体和去离子水对粗糙表面进行清洁。
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