CN104241480B - 一种大功率红外发光二极管制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大功率红外发光二极管制作方法，包括以下步骤：一，提供外延发光结构，在外延发光结构上生长外延保护层；二，采用微波化学气相沉积法，在低温的条件下，在外延保护层表面沉积金刚石薄膜，形成高热导介质层；三，采用化学气相沉积法，在低温的条件下，沉积碳化钛在金刚石薄膜表面，形成过渡层；四，在过渡层表面形成金属反射镜，金属反射镜通过导电通道与外延发光结构连接导通；五，在金属反射镜表面键合具有导电功能的基板；六，在外延发光结构上形成第一电极，在基板上形成第二电极。本发明使得红外发光二极管散热效果较好，提高发光效率，且结构较为稳定而不容易被剥离。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，尤其是指一种大功率红外发光二极管制作方法。
背景技术
红外发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等特性，被广泛应用于通信、测控及遥感装置等技术领域。现有技术中，红外发光二极管主要采用液相外延法生长异质结为活性层，所述方法生长的红外二极管内量子效率较低，使得其难以在功率上突破。
采用金属有机化合物气相外延生长具有多量子阱的外延结构，可以取得较高的内量子效率。但由于衬底吸收及界面出光率低，使得近红外发光二极管的外量子效率较低。
采用倒装制作工艺的反极性芯片能有效地提高红外发光二极管的外量子效率。但是随着红外发光二极管功率的不断增大，解决散热问题变得日益突出。
采用反极性芯片结构的条件下，为了防止金属扩散等因素，通常在金属反射镜与外延层之间蒸镀氧化物充当金属阻挡层，氧化物材料热导率较差，使得芯片散热性能较差，随着芯片功率的提高导致散热问题越来越突出；而且，由于蒸镀氧化物工艺，存在氧化物与金属反射镜及外延层剥离脱落等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大功率红外发光二极管制作方法，使得红外发光二极管在较大功率下还能获得较好的散热效果，提高发光二极管的热稳定性，且采用此芯片结构粘附性较好而不容易出现外延结构剥离。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种大功率红外发光二极管制作方法，包括以下步骤：
一，提供外延发光结构，在外延发光结构上生长外延保护层；
二，采用微波化学气相沉积法，在低温的条件下，在外延保护层表面沉积金刚石薄膜，形成高热导介质层；
三，采用化学气相沉积法，在低温的条件下，沉积碳化钛在金刚石薄膜表面，形成过渡层；
四，在过渡层表面形成金属反射镜，金属反射镜通过导电通道与外延发光结构连接导通且形成欧姆接触；
五，在金属反射镜表面键合具有导电功能的基板；
六，在外延发光结构上形成第一电极，在基板背面形成第二电极。
进一步，提供外延发光结构包括：在衬底上形成外延发光结构，该外延发光结构由衬底表面由下向上依次为腐蚀阻挡层、第一型导电层、有源层、第二型导电层。
进一步，在金属反射镜表面键合具有导电功能的基板后，剥离衬底。
进一步，制作第一电极和第二电极保护膜，采用干法腐蚀或湿法腐蚀的方法粗化第一型导电层的表面；去除保护膜，切割分裂芯片。
进一步，生长外延保护层包括：在第二型导电层上外延第一外延保护层；在第一外延保护层之上继续外延生长第二外延保护层；在第二外延保护层表面沉积金刚石薄膜，形成高热导介质层。
进一步，制作金属反射镜通过导电通道与外延发光结构连接导通且形成欧姆接触，具体包括：在过渡层表面光刻形成若干圆形形状；采用ICP干法蚀刻技术，在过渡层上表面的圆形形状蚀刻出导电通孔，蚀刻的深度至第一外延保护层与第二外延保护层的接触面；采用湿法腐蚀技术将导电通孔由第一外延保护层与第二外延保护层的接触面腐蚀至第二型导电层的上表面；在过渡层表面形成金属反射镜及导电通道。
进一步，高热导介质层的厚度为50nm-600nm。
进一步，第一外延保护层厚度为100nm-500nm；第二外延保护层厚度为10nm-50nm。
进一步，过渡层的厚度为小于等于30nm。
进一步，第二型导电层与外延保护层接触端的外延层材料为砷化物三五族化合物，则外延保护层的材料为磷化物三五族化合物；第二型导电层与外延保护层接触端的外延层材料为磷化物三五族化合物，则外延保护层的材料为砷化物三五族化合物。采用不同材料体系的外延层，对于后期发光二极管制作采用湿法腐蚀能有效降低制作成本。
进一步，第一外延保护层无导电型掺杂；第二外延保护层采用高浓度的硅掺杂。
一种大功率红外发光二极管，包括外延发光结构、基板及高热导介质层；外延发光结构一侧设置高热导介质层，高热导介质层上设置基板，高热导介质层位于外延发光结构与基板之间将高热导介质层产生的热量导向基板。
进一步，高热导介质层为纯净的金刚石薄膜。
进一步，高热导介质层的厚度为50nm-600nm。
进一步，高热导介质层与外延发光结构之间设置外延保护层。
进一步，外延保护层由第一外延保护层及第二外延保护层组成，与外延发光结构接触的为第一外延保护层，与高热导介质层接触的为第二外延保护层。
进一步，外延保护层的材料包括GaAs、AlGaAs、GaInAs、AlGaInAs、AlInP、AlGaInP、GaInP、GaP。
进一步，第一外延保护层无导电型掺杂；第二外延保护层采用高浓度的硅掺杂。
进一步，第一外延保护层厚度为100nm-500nm；第二外延保护层厚度为10nm-50nm。
进一步，基板与高热导介质层之间设置金属反射镜，金属反射镜与外延发光结构导通，高热导介质层与外延发光结构及金属反射镜形成全方位反射器。
进一步，金属反射镜与高热导介质层之间设置过渡层。
进一步，过渡层为碳化钛；过渡层的厚度为小于等于30nm。
进一步，外延发光结构包括有源层、第一型导电层及第二型导电层；有源层一侧设置第一型导电层，第一型导电层上设置第一电极，另一侧设置第二型导电层，第二型导电层上设置外延保护层。
进一步，第二型导电层与外延保护层接触端的外延层材料为砷化物三五族化合物，则外延保护层的材料为磷化物三五族化合物；第二型导电层与外延保护层接触端的外延层材料为磷化物三五族化合物，则外延保护层的材料为砷化物三五族化合物。
采用上述方案后，本发明于外延发光结构与基板之间设置高热导介质层，将高热导介质层产生的热量导向基板，解决现有技术大功率红外发光二极管采用氧化物当介质层，由于氧化物热导率低而带来的散热瓶颈问题。
采用金刚石薄膜充当高热导介质层，金刚石薄膜的热导率在自然界中最高，较好地把外延发光结构发出来的热量传导到基板。金刚石薄膜采用无任何导电型掺杂，可较好地防止金属向外延层扩散。
采用金刚石薄膜充当高热导介质层，由于金刚石薄膜与外延发光结构的折射率差较大，能有效地与外延发光结构、金属反射镜组成全方位反射器（ODR），提高了发光二极管的外量子发光效率，获得高可靠性的大功率发光二极管器件。
高热导介质层的厚度为50nm-600nm，该厚度范围可有效地与外延发光结构、金属反射镜形成全方位反射器（ODR）。
同时，金属反射镜与高热导介质层之间设置过渡层，过渡层使得高热导介质层与金属反射镜、外延层之间形成较好连接，解决了发光二极管制作过程容易出现外延层脱落的问题。
第一外延保护层厚度为100nm-500nm；该厚度范围能起到在沉积金刚石膜时，有效地阻止碳元素向外延层的有源区扩散。第二外延保护层采用高浓度的硅掺杂，采用表层掺杂高浓度的硅杂质薄层，有利于在外延层表面的金刚石成核及沉积金刚石薄膜。
过渡层采用碳化钛，利用钛元素特殊的物理、化学性质，相比其它金属元素更容易与碳元素形成化学键，形成较好的金属与非金属连接。过渡层的厚度为小于等于30nm，该厚度范围作为金属非金属材料的过渡层较合适。且由于碳化钛是由钛元素扩散至金刚石表面，与金刚石中的碳元素形成一层很薄的碳化钛过渡层，所以过渡层未影响金属反射层与金刚石形成全方位反射器（ODR）。
附图说明
图1为本发明第一实施例的二极管结构示意图；
图2为本发明第一实施例的外延结构示意图；
图3为本发明第二实施例的外延结构示意图。
标号说明
硅基板1 金属反射镜2
过渡层3 高热导介质层4
外延保护层5 第一外延保护层5a
第二外延保护层5b 第二型导电层6
有源层7 第一型导电层8
第一电极9 第二电极10
导电通道11 腐蚀阻挡层12
衬底13。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。
实施例一
如图1所示，本发明揭示的一种大功率红外发光二极管，包括硅基板1、金属反射镜2、过渡层3、高热导介质层4、外延保护层5及外延发光结构；外延发光结构包括有源层7、第一型导电层8及第二型导电层6。
有源层7一侧设置第一型导电层8，第一型导电层8上设置第一电极9，另一侧设置第二型导电层6，第二型导电层6上设置外延保护层5。
如图2所示，外延保护层5由第一外延保护层5a及第二外延保护层5b组成，第一外延保护层5a与第二型导电层6接触，第一外延保护层5a的材料为AlGaInP，而第二型导电层6的材料为AlGaAs；第二外延保护层5b与与高热导介质层接触，第二外延保护层5b的材料为AlGaInP。第一外延保护层5a无导电型掺杂；第二外延保护层5b采用高浓度的硅掺杂。第一外延保护层5a厚度为100nm-500nm；第二外延保护层5b厚度为10nm-50nm。
外延保护层5上设置高热导介质层4，高热导介质层4为金刚石薄膜，高热导介质层4的厚度为50nm-600nm。
高热导介质层4上设置过渡层3，过渡层3为碳化钛，厚度为小于等于30nm。
过渡层3上设置金属反射镜2，金属反射镜2通过导电通道与第二型导电层6连接导通，高热导介质层4与外延发光结构及金属反射镜2形成全方位反射器（ODR）。金属反射镜2上设置硅基板1，硅基板1上设置第二电极10。
所述一种大功率红外发光二极管制作方法，包括以下步骤：
一，如图2所示外延结构，在衬底13的表面自下而上依次为腐蚀阻挡层12、第一型导电层8、有源层7、第二型导电层6、外延保护层5。外延保护层5由两部分组成，第一外延保护层5a和第二外延保护层5b。
衬底13采用GaAs衬底。腐蚀阻挡层12由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P三五族化合物材料组成，且厚度为800nm。第一型导电层8由AlGaAs三五族化合物材料组成，且厚度为11μm。有源层7采用GaInAs、AlGaAs两种材料交替组成的量子阱结构，交替组成的对数为7对，且发光波长为870nm。第二型导电层6由AlGaAs三五族化合物材料组成，且厚度为4μm。外延保护层5由Ga0.5In0.5P三五族化合物材料组成，且厚度为300nm。
二，在第二型导电层6上外延生长第一外延保护层5a，第一外延保护层5a厚度为280nm，无任何导电型掺杂。
三，在第一外延保护层5a上通过δ掺杂的生长方式外延生长厚度为20nm的第二外延保护层5b，以便在第二外延保护层5b形成高浓度的Si掺杂。
四，利用微波化学气相沉积法，真空反应室里充氢气保护，在490℃的反应室温度条件下，使用甲烷分解成碳离子和氢离子，在第二外延保护层5b表层高浓度硅掺杂氛围下形核且沉积厚度为450nm的金刚石薄膜，形成高热导介质层4。
五，采用PECVD且反应室里充氢气保护，反应室温度在450℃的条件下，在金刚石薄膜表面形成厚度为20nm碳化钛过渡层3。
六，通过光刻等工艺在过渡层3表面形成均匀分布的380个直径为3微米的圆形形状。
七，采用ICP干法蚀刻技术，在碳化钛过渡层3上表面的圆形形状蚀刻出导电通道11，蚀刻深度为750nm，蚀刻通过的区域为过渡层3、高热导介质膜4、外延保护层5，蚀刻至第一外延保护层5a与第二外延保护层5b的接触面。
八、采用湿法腐蚀技术将第二外延保护层5b的导电通道11区域腐蚀去除，在导电通道11露出第二型导电层6的上表面。
九、在过渡层3表面蒸镀金属形成金属反射镜2；且蒸镀金属填充满导电通道11，在第二型导电层6与金属导电通道11之间形成欧姆接触。
十、在金属反射镜2表面键合具有导电功能的硅基板1，采用湿法腐蚀去除衬底13，再腐蚀去除腐蚀阻挡层12。
十一、在硅基板1的另一面蒸镀金属形成第二电极10，在第一型导电层8上经过光刻、蚀刻、蒸镀等电极工艺后形成第一电极9。
十二、制作第一电极9和第二电极10保护膜，采用干法腐蚀或湿法腐蚀的方法粗化第一型导电层8的表面。
十三、去除第一电极9和第二电极10保护膜，切割分裂芯片，形成图1所示的大功率近红外发光二极管芯片。
实施例二
与实施例一不同在于：一种大功率红外发光二极管制作方法，包括以下步骤：
一，如图3所示外延结构，在衬底13的表面自下而上依次为第一型导电层8、有源层7、第二型导电层6、外延保护层5。外延保护层5由两部分组成，第一外延保护层5a和第二外延保护层5b。与实施例一相比，外延结构没有设置腐蚀阻挡层12。
衬底13采用GaAs衬底。第一型导电层8由AlGaInP三五族化合物材料构成，且厚度为9μm。有源层7采用AlGaInAs、AlGaAs两种材料交替组成的量子阱结构，交替组成的对数为10对，并且发光波长为840nm。第二型导电层6由AlGaInP三五族化合物材料组成，且厚度为3.5μm。外延保护层5由AlGaAs三五族化合物材料组成，且厚度为450nm。
二，在第二型导电层6上外延生长第一外延保护层5a。第一外延保护层5a厚度为400nm，无任何导电型掺杂。
三，在第一外延保护层5a上通过δ掺杂的生长方式外延生长厚度为50nm的第二外延保护层5b，以便在第二外延保护层5b形成高浓度的Si掺杂。
四，利用微波化学气相沉积法，真空反应室里充氢气保护，在480℃的反应室温度条件下，使用甲烷分解成碳离子和氢离子，在第二外延保护层5b表层高浓度硅掺杂氛围下形核且沉积厚度为400nm的金刚石薄膜，形成高热导介质层4。
五，采用PECVD且反应室里充氢气保护，反应室温度在430℃的条件下，在高热导介质层4金刚石薄膜的表面形成厚度为15nm碳化钛过渡层3。
六，通过光刻等工艺在过渡层3表面形成均匀分布的280个直径为4微米的圆形形状。
七，采用ICP干法蚀刻技术，在碳化钛过渡层3上表面的圆形形状蚀刻出导电通道11，蚀刻深度为750nm，蚀刻通过的区域为过渡层3、高热导介质膜4、外延保护层5，蚀刻至第一外延保护层5a与第二外延保护层5b的接触面。
八、采用湿法腐蚀技术将第二外延保护层5b的导电通道11区域腐蚀去除，在导电通道11露出第二型导电层6的上表面。
九、在过渡层3表面蒸镀金属形成金属反射镜2；且蒸镀金属填充满导电通道11，在第二导电层6与金属导电通道11之间形成欧姆接触。
十、在金属反射镜2表面键合具有导电功能的硅基板1，采用湿法腐蚀去除衬底13。
十一、在硅基板1的另一面蒸镀金属形成第二电极10，在第一型导电层8上经过光刻、蚀刻、蒸镀等电极工艺后形成第一电极9。
十二、制作第一电极9和第二电极10保护膜，采用干法腐蚀或湿法腐蚀的方法粗化第一型导电层8的表面。
十三、除去第一电极9和第二电极10保护膜，切割分裂芯片，形成图1所示的大功率近红外发光二极管芯片。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (8)
1.一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
一，提供外延发光结构，在外延发光结构上生长外延保护层；
二，采用微波化学气相沉积法，在低温的条件下，沉积金刚石薄膜在外延保护层表面，形成高热导介质层；
三，采用化学气相沉积法，在低温的条件下，沉积碳化钛在金刚石薄膜表面，形成过渡层；
四，在过渡层表面形成金属反射镜，金属反射镜通过导电通道与外延发光结构连接导通，且形成欧姆接触；
五，在金属反射镜表面键合具有导电功能的基板；
六，在外延发光结构上形成第一电极，在基板背面形成第二电极；
生长外延保护层包括在第二型导电层上外延第一外延保护层和在第一外延保护层之上继续外延生长第二外延保护层；在第二外延保护层表面沉积金刚石薄膜，形成高热导介质层；第一外延保护层厚度为100nm-500nm；第二外延保护层厚度为10nm-50nm。
2.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，提供外延发光结构包括：在衬底上形成外延发光结构，该外延发光结构由衬底表面由下向上依次为腐蚀阻挡层、第一型导电层、有源层、第二型导电层。
3.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，制作第一电极和第二电极保护膜，采用干法腐蚀或湿法腐蚀的方法粗化第一型导电层的表面；去除保护膜，切割分裂芯片。
4.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，制作金属反射镜通过导电通道与外延发光结构连接导通且形成欧姆接触，具体包括：在过渡层表面光刻形成若干圆形形状；采用ICP干法蚀刻技术，在过渡层上表面的圆形形状蚀刻出导电通孔，蚀刻的深度至第一外延保护层与第二外延保护层的接触面；采用湿法腐蚀技术将导电通孔由第一外延保护层与第二外延保护层的接触面腐蚀至第二型导电层的上表面；在过渡层表面形成金属反射镜及导电通道。
5.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，第一外延保护层无导电型掺杂；第二外延保护层采用高浓度的硅掺杂。
6.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，过渡层的厚度为小于等于30nm。
7.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，高热导介质层的厚度为50nm-600nm。
8.如权利要求1所述的一种大功率红外发光二极管制作方法，其特征在于，第二型导电层与外延保护层接触端的外延层材料为砷化物三五族化合物，则外延保护层的材料为磷化物三五族化合物；第二型导电层与外延保护层接触端的外延层材料为磷化物三五族化合物，则外延保护层的材料为砷化物三五族化合物。
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Citations (4)
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| CN102983124A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-20 | 深圳大学 | 具有散热装置的led光源 |
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