CN104934514B - 一种复合绝缘层及制备方法 - Google Patents
一种复合绝缘层及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104934514B CN104934514B CN201510390880.2A CN201510390880A CN104934514B CN 104934514 B CN104934514 B CN 104934514B CN 201510390880 A CN201510390880 A CN 201510390880A CN 104934514 B CN104934514 B CN 104934514B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- insulating layer
- middle layer
- composite insulation
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 212
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 16
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims 1
- MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N tunicamycin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC=CC(=O)NC1C(O)C(O)C(CC(O)C2OC(C(O)C2O)N3C=CC(=O)NC3=O)OC1OC4OC(CO)C(O)C(O)C4NC(=O)C MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 titanium alloy (TiW) Chemical class 0.000 description 2
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合绝缘层及制备方法，包括：第一绝缘层、中间层和第二绝缘层；第一绝缘层和第二绝缘层起到分离P/N电极以及绝缘的作用，材料由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(Al2O3)单层或多层化合物组成；中间层具有较高的反射率，反射P型阻挡层和N型电极层之间的光线，另外由于热膨胀系数的差异以及多层膜的效果，减少在形成过程中由于生长条件和应力的作用而形成的裂痕；中间层的材料为金属或是具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜。本发明解决了现有技术中部分区域低反射率以及由绝缘层应力而产生裂痕的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合绝缘层及制备方法，主要用于发光二极管的复合绝缘层及其制造。
背景技术
发光二极管(LED or LEDs)作为重要的将电能转化为光电固态半导体器件，一般由半导体材料有缘层，以及在两侧的n型和p型参杂半导体层组成。当向半导体通入电流时，电子和空穴在有缘层复合，进而产生光，光从有缘层发光并到达LED的各个表面发出。发光二极管其具有更长寿命，更低能耗等有优势，因而作为取代白炽灯及节能灯的下一代光源越来越引起重视。
发光二极管从器件结构上可以分为传统水平结构，倒装结构和垂直结构，对于传统水平结构器件，封装时需要打线，增加了封装成本，而且在较高电流密度注入时会产生电流拥挤现象。倒装结构器件P/N电极位于器件底部，在封装时无需打线，电极排布可以降低了电流拥挤效应，另外倒装结构器件可以用金属材料直接与基板连接，有利于器件工作时的热量传导和电流扩展。
现有的倒装结构发光二极管在电极连接处的示意图如图1所示，外延层堆10包括N型外延层10a，P型外延层10c，以及中间夹层多量子阱层10b。在P型外延层10c表面形成金属反射层20，反射从多量子阱层10b发出的光，通常金属反射层20是具有较高反射率的金属，如铝(Al)、银(Ag)等金属或者其合金。在器件表面形成导电层21，包括P型阻挡层21a和N型电极层21b。其中P型阻挡层21a覆盖在金属反射层20上面用于防止金属扩散，而且有利于电流扩展。而N型电极层21b形成于外延层堆10的mesa区域，与N型外延层10a接触用于N型接触及电流扩展。绝缘层31形成于器件表面用于分离P/N电极分离，而且通常绝缘层31的透光性很好，在P型阻挡层21a和N型电极层21b中间区域31a(虚线包围区域)造成了光反射的盲区，不能形成良好的光反射，使得光取出效率降低；另外一般绝缘层31在形成过程中由于生长条件和应力(产生在器件与基板连接时)的作用容易形成裂痕，产生漏电影响器件性能。N型焊垫41与N型电极层21b接触用与基板连接。
与上述技术涉及的美国专利US 7,250,638,7,282,741，7,759,670，7,928,465等有所介绍。但上述文献均未解决部分区域低反射率(如P/N电极间)的问题)。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于发光二极管的复合绝缘层及制备方法，以解决现有技术中部分区域低反射率以及由绝缘层应力而产生裂痕的问题。
本发明技术解决方案：一种用于发光二极管的复合绝缘层，包括：第一绝缘层、中间层和第二绝缘层；其中第一绝缘层和第二绝缘层起到分离P/N电极以及绝缘的作用，第一绝缘层和第二绝缘层的材料由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(Al2O3)单层或多层化合物组成；中间层具有较高的反射率，反射P型阻挡层和N型电极层之间的光线，另外由于热膨胀系数的差异以及多层膜的效果，减少在形成过程中由于生长条件和应力的作用而形成的裂痕；中间层的材料为金属或是具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜。
所述中间层的金属为铝(Al)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)。
所述中间层的具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜的材料由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)单层或多层化合物组成。
所述中间层比第一绝缘层和第二绝缘层的图形略小，或与第一绝缘层图形相同；或与第二绝缘层图形相同。
所述中间层是不连续的或者是图形化的薄膜；对于中间层为图形化的薄膜时，覆盖在部分区域，特别是在P/N电极的连接区域，有效地提高其与第一绝缘层和第二绝缘层的附着力，而且进一步提高发光二极管的稳定性。
所述中间层与第一绝缘层和第二绝缘层具有相同的图形。
所述第一绝缘层、中间层和第二绝缘层的厚度单层从100nm至2000nm；对于多层，中间层视器件发光波长因素进行选择，从200nm至5000nm，第一绝缘层和第二绝缘层的厚度从100nm至3000nm。
一种制备复合绝缘层的方法，实现步骤如下：
(1)先制作所述第一绝缘层，制作工艺可以是电子束蒸发、等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、离子镀膜；
(2)然后制作中间层，制作工艺可以是等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、电子束蒸发物理气相沉积工艺；
(3)最后制作第二绝缘层131c，制作工艺是等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、电子束蒸发物理气相沉积工艺。
该复合绝缘层主要由第一绝缘层、中间层和第二绝缘层组成，以解决现有技术中部分区域低反射率以及由绝缘层应力而产生裂痕的问题。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明解决现有技术中部分区域低反射率的问题，如P/N电极间的区域；解决绝缘层应力而产生裂痕的问题。现有技术主要关注发光二极管主要面积的光反射问题，随着发光二极管效率的不断提高，更多细节需要关注。本发明重点关注了局部区域的低反射率问题，比如P/N电极间的区域，通过复合绝缘层的设计，提高了局部区域的反射率，最终图提高了发光二级管的发光效率，此处正是本发明的创新点与优点，也是其他专利与文献忽略的地方；这种多层膜的复合绝缘层，客观上可以降低应力，避免出现裂痕，提高了产品的可靠性。
附图说明
图1为现有的倒装结构发光二极管在电极连接处的示意图；
图2A-2D为具有复合绝缘层的倒装结构发光二极管在电极连接处的示意图；
图3为图2A所示实施实例的具有复合绝缘层的倒装结构发光二极管的俯视图；
图4为图2A所示实施实例的具有复合绝缘层的倒装结构发光二极管的剖面图。
具体实施方式
本发明所示的具有复合绝缘层的倒装结构发光二极管在电极连接处的示意图如图2A所示，发光二极管外延层堆110可以包括N型外延层110a，P型外延层110c，以及中间夹层多量子阱层110b。在P型外延层110c上面形成金属反射层120，反射从多量子阱层110b发出的光，通常金属反射层120是具有较高反射率(60％以上)的金属，如铝(Al)、银(Ag)等金属或者其合金。在发光二极管器件表面形成导电层121，由P型阻挡层121a和N型电极层121b组成。其中P型阻挡层121a覆盖在金属反射层120上面用于防止金属扩散，而且起到有利于电流扩展的作用。而N型电极层121b形成于外延层堆110的mesa区域，与N型外延层110a形成良好欧姆接触并用于电流扩展。导电层121与外延层堆110接触的材料主要是反射率较高((60％以上)的金属组成如铝(Al)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)等金属，也可以是导电性良好的化合物，如氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)等，为增加与其他材料的附着力，可以在表面加入镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)等金属，在与复合绝缘层130接触的部分通常所用材料为镍(Ni)、钛(Ti)、钽(Ta)、金(Au)、钨钛合金(TiW)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铬(Cr)等单层或多层金属。
本发明主要涉及到的复合绝缘层131主要由三部分组成，包括第一绝缘层131a、中间层131b和第二绝缘层131c。其中第一绝缘层131a和第二绝缘层131c主要起到分离P/N电极以及绝缘的作用，材料可以由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(Al2O3)等单层或多层化合物组成。中间层131b可以具有较高的反射率，可以反射P型阻挡层121a和N型电极层121b之间的光线，另外由于热膨胀系数的差异以及多层膜的效果，可以减少在形成过程中由于生长条件和应力(产生在器件与基板连接时)的作用而形成的裂痕。中间层131b通常比第一绝缘层131a和第二绝缘层131c的图形略小，如图2A所示。其材料可以是金属材料如铝(Al)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)等金属，也可以是具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜，材料可以由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)等单层或多层化合物组成。N型焊垫141与N型电极层121b接触用与基板连接。另外中间层可以是不连续的或者是图形化的薄膜，如图2B所示，中间层131b是图形化的薄膜，覆盖在部分区域，特别是在P/N电极的连接区域，这样可以有效地提高其与第一绝缘层131a和第二绝缘层131c的附着力，而且可以进一步提高器件的稳定性。关于中间层131b与第一绝缘层131a和第二绝缘层131c的图形位置关系，可以有其他可能，如图2C所示，中间层131b与第一绝缘层131a和第二绝缘层131c具有相同的图形(虚线框132所示)这种情况下，为了防止漏电，中间层131b的材料只可能是是具有布拉格反射(DBR)结构的多层氧化膜结构。另外中间层131b可以与第一绝缘层131a图形相同，而第二绝缘层131c的图形比前两者略大(虚线框133所示)，如图2D所示。
图3和图4是根据本发明提供的具有复合绝缘层的倒装结构发光二极管器件实施实例，其中图3是器件的俯视图，而图4是沿AA’方向的器件剖面图。如图4所示，发光二极管器件外延层堆210由N型外延层210a，P型外延层210c，以及中间夹层多量子阱层210b组成。发光二极管器件外延层堆210可以生长在特定的衬底200上，如蓝宝石(Al2O3)衬底、硅(Si)衬底或是碳化硅(SiC)衬底，衬底200与外延层堆210接触的介面一般有规则的或者不规则的图形200a，可以提升光提取效率。在外延层堆210表面需要形成mesa台阶，使得部分区域的N型外延层210a暴露出来。
在P型外延层210c上面形成金属反射层220，反射从多量子阱层210b发出的光，通常金属反射层120是具有较高反射率的金属，如铝(Al)、银(Ag)等金属或者其合金。为了起到保护以及粘附的作用，金属反射层120也可能引入其他材料如镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、钨钛合金(TiW)、铂(Pt)等单一或者多种金属，其厚度一般在0.01～1μm。然后在器件表面形成导电层221，该层可以由P型阻挡层221a和N型电极层221b组成。其中P型阻挡层221a覆盖在金属反射层220上面起到保护和防止扩散到目的，而且有利于电流扩展的作用。而N型电极层221b形成于外延层堆210的mesa区域，与N型外延层210a形成良好欧姆接触并用于电流扩展。导电层221与外延层堆210接触的材料主要是反射率较高的金属组成如铝(Al)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)等金属，也可以是导电性良好的化合物，如氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)等，为增加与其他材料的附着力，可以在表面加入镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)等金属，在与复合绝缘层232接触的部分通常所用材料为镍(Ni)、钛(Ti)、钽(Ta)、金(Au)、钨钛合金(TiW)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铬(Cr)等单层或多层金属，导电层221的厚度一般在0.01～3μm。
在发光二极管器件表面形成复合绝缘层232主要由三部分组成，包括第一绝缘层232a、中间层232b和第二绝缘层232c。其中第一绝缘层232a和第二绝缘层232c主要起到分离P型焊垫241a和N型焊垫241b，其薄膜质量以及台阶覆盖程度直接决定了器件的漏电情况，材料可以由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(Al2O3)等单层或多层化合物组成。中间层232b可以具有较高的反射率，可以反射P型阻挡层221a和N型电极层221b之间的光线，而且可以起到减少裂痕的作用，其材料可以是金属材料如铝(Al)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)等金属，也可以是具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜，材料可以由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)等单层或多层化合物组成。
器件焊垫241主要由P型焊垫241a和N型焊垫241b组成，用于在发光二极管器件应用时与基板连接，其中P型焊垫241a通过P型通孔251a(没有在图4中显示)与P型阻挡层221a接触，N型焊垫241b通过N型通孔251b与N型电极层221b接触。
提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。
Claims (6)
1.一种复合绝缘层，其特征在于包括：第一绝缘层、中间层和第二绝缘层；其中第一绝缘层和第二绝缘层起到分离P/N电极以及绝缘的作用，第一绝缘层和第二绝缘层的材料由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(Al2O3)单层或多层化合物组成；中间层具有较高的反射率，反射P型阻挡层和N型电极层之间的光线，另外由于热膨胀系数的差异以及多层膜的效果，减少在形成过程中由于生长条件和应力的作用而形成的裂痕；中间层的材料为金属或是具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜；
所述中间层的金属为铝(Al)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)；
所述中间层的具有布拉格反射(DBR)结构的多层膜的材料由氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiOx)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)多层化合物组成；
所述中间层是不连续的或者是图形化的薄膜；对于中间层为图形化的薄膜时，覆盖在部分区域，在P/N电极的连接区域，有效地提高其与第一绝缘层和第二绝缘层的附着力，而且进一步提高发光二极管的稳定性。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘层，其特征在于：所述中间层比第一绝缘层和第二绝缘层的图形小，或与第一绝缘层图形相同；或与第二绝缘层图形相同。
3.根据权利要求1所述的复合绝缘层，其特征在于：所述中间层与第一绝缘层和第二绝缘层具有相同的图形。
4.根据权利要求1所述的复合绝缘层，其特征在于：所述第一绝缘层、中间层和第二绝缘层的厚度单层从100nm至2000nm；对于多层，中间层视器件发光波长因素进行选择，从200nm至5000nm，第一绝缘层和第二绝缘层的厚度从100nm至3000nm。
5.一种采用权利要求1-4任意之一所述的复合绝缘层在发光二极管中的应用。
6.一种制备权利要求1-4任意之一所述的复合绝缘层的方法，其特征在于实现步骤如下：
(1)先制作所述第一绝缘层，制作工艺是电子束蒸发、等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、离子镀膜；
(2)然后制作中间层，制作工艺是等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、电子束蒸发物理气相沉积工艺；
(3)最后制作第二绝缘层，制作工艺是等离子体加强化学气相沉积(PECVD)、电子束蒸发物理气相沉积工艺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510390880.2A CN104934514B (zh) | 2015-07-06 | 2015-07-06 | 一种复合绝缘层及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510390880.2A CN104934514B (zh) | 2015-07-06 | 2015-07-06 | 一种复合绝缘层及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104934514A CN104934514A (zh) | 2015-09-23 |
| CN104934514B true CN104934514B (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=54121588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510390880.2A Active CN104934514B (zh) | 2015-07-06 | 2015-07-06 | 一种复合绝缘层及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104934514B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109437591A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 江阴泰榕光电科技有限公司 | 不导电镀膜玻璃制作工艺 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102465377B1 (ko) | 2016-02-12 | 2022-11-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| CN113540311B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-11-22 | 厦门三安光电有限公司 | 一种倒装发光二极管和发光装置 |
| CN113862673B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-04-26 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 发动机叶片薄膜传感器用高温绝缘层及其制备方法 |
| CN116885563B (zh) * | 2023-05-25 | 2024-04-12 | 武汉敏芯半导体股份有限公司 | 一种激光器芯片保护膜结构及其制作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200535960A (en) * | 2004-03-29 | 2005-11-01 | Stanley Electric Co Ltd | Semiconductor light emitting device capable of suppressing silver migration of reflection film made of silver |
| CN103828073A (zh) * | 2011-09-16 | 2014-05-28 | 首尔伟傲世有限公司 | 发光二极管及制造该发光二极管的方法 |
-
2015
- 2015-07-06 CN CN201510390880.2A patent/CN104934514B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200535960A (en) * | 2004-03-29 | 2005-11-01 | Stanley Electric Co Ltd | Semiconductor light emitting device capable of suppressing silver migration of reflection film made of silver |
| CN103828073A (zh) * | 2011-09-16 | 2014-05-28 | 首尔伟傲世有限公司 | 发光二极管及制造该发光二极管的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109437591A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 江阴泰榕光电科技有限公司 | 不导电镀膜玻璃制作工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104934514A (zh) | 2015-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104934514B (zh) | 一种复合绝缘层及制备方法 | |
| CN106340576B (zh) | 发光元件及发光装置 | |
| EP2851969B1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| US9356213B2 (en) | Manufacturing method of a light-emitting device having a patterned substrate | |
| CN105009311B (zh) | 具有提高的光提取效率的发光二极管 | |
| KR101020945B1 (ko) | 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법 | |
| EP2264793B1 (en) | Light emitting diode | |
| KR101047721B1 (ko) | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 | |
| CN104409588B (zh) | 半导体发光元件 | |
| KR101039946B1 (ko) | 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법 | |
| US20150311415A1 (en) | Light-emitting device having excellent current spreading effect and method for manufacturing same | |
| CN103560193B (zh) | 低成本的垂直结构发光二极管芯片及其制备方法 | |
| TWI601312B (zh) | 光電半導體晶片 | |
| JP2007335793A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2008066727A (ja) | 改良された窒化物発光素子、及びその製造方法 | |
| CN104037277A (zh) | 倒装led芯片的制备方法及倒装led芯片 | |
| TWI702736B (zh) | 發光元件 | |
| CN105489721A (zh) | 一种含有反射层的led倒装芯片及其制备方法 | |
| TWI565098B (zh) | 發光元件 | |
| KR101690508B1 (ko) | 발광소자 | |
| TW201110419A (en) | Light emitting semiconductor device and method for manufacturing | |
| US10396248B2 (en) | Semiconductor light emitting diode | |
| CN104576886A (zh) | 一种高品质无损共平面电极的发光器件及其制备方法和交流式垂直发光装置 | |
| KR20070118064A (ko) | 매립전극 발광다이오드 | |
| US20150179893A1 (en) | Semiconductor Light-Emitting Device Preventing Metal Migration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 300000 Room 401, No. 8, Tianbao South Ring Road, energy conservation and environmental protection industrial zone, Baodi District, Tianjin Patentee after: Tianjin Bauhinia Technology Co.,Ltd. Address before: 301800 Room 401, No. 8, Tianbao South Ring Road, energy conservation and environmental protection industrial zone, Baodi District, Tianjin Patentee before: TIANJIN BAODI ZIJIN SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220118 Address after: No.279 Feilu Avenue, Luzhai Town, Luzhai County, Liuzhou City, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee after: Guangxi Qingke Bauhinia Technology Development Co.,Ltd. Address before: 300000 Room 401, No. 8, Tianbao South Ring Road, energy conservation and environmental protection industrial zone, Baodi District, Tianjin Patentee before: Tianjin Bauhinia Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |