CN104979444A - 一种具有电极保护区的四元系发光二极管及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有电极保护区的四元系发光二极管，在基板一面生长发光结构，在发光结构上形成第一电极，在第一电极四周形成保护区，在保护区外侧四周形成粗化层，保护区将第一电极与粗化层隔断；在基板另一面形成第二电极。本发明还公开一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，在基板上形成发光结构；在发光结构上形成第一电极，经热处理方式使第一电极与发光结构进行融合；融合后经过光刻工艺形成保护层；经过粗化工艺，使发光区形成粗化层，并在电极四周形成保护区，保护区将第一电极与粗化层隔断；在基板的另一面形成第二电极。本发明使电极免受粗化工艺腐蚀影响，提高二极管性能；保护区起到受力缓冲作用，使得电极受力更均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有电极保护区的四元系发光二极管及制作方法。
背景技术
如图1及图2所示，现有技术常见的四元系发光二极管结构，在基板10一面上生长发光结构20，在发光结构20上形成第一电极30，在第一电极30四周形成粗化层40，粗化层40与第一电极30直接接触，在基板10另一面形成第二电极50。
所述四元系发光二极管结构在制作时，在基板10上如金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）等方法生长发光结构20；用蒸镀或溅射等方式，在发光结构20上形成金属层；通过曝光、显影、蚀刻工艺，制作出第一电极30；然后用热处理方式，使第一电极30与发光结构20在高温下融合；经过粗化工艺，使发光区形成粗化层40；最后在基板10的另一面制作第二电极50。
所述四元系发光二极管结构粗化工艺中，粗化层40与第一电极30直接接触，粗化面和焊盘是连续的，导致后续封装焊线时，焊盘受力主要集中在焊盘下，易造成焊盘下外延层碎裂等不良问题；其次，粗化工艺过程还会对焊盘产生腐蚀等副作用，会影响焊盘与焊线的牢固性，影响使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有电极保护区的四元系发光二极管及制作方法，以使电极免受粗化工艺腐蚀影响，提高二极管性能。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种具有电极保护区的四元系发光二极管，在基板一面生长发光结构，在发光结构上形成第一电极，在第一电极四周形成保护区，在保护区外侧四周形成粗化层，保护区将第一电极与粗化层隔断；在基板另一面形成第二电极。
所述保护区的材质为光刻胶或聚酰胺。
一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，包括以下步骤：
一，在基板上形成发光结构；
二，在发光结构上形成第一电极，经热处理方式使第一电极与发光结构进行融合；
三，融合后经过光刻工艺形成保护层；
四，经过粗化工艺，使发光区形成粗化层，并在电极四周形成保护区，保护区将第一电极与粗化层隔断；
五，在基板的另一面形成第二电极。
所述保护区的材质为光刻胶或聚酰胺，光刻胶有好的粘附性、耐热稳定性和抗刻蚀能力。
所述热处理温度介于300℃-900℃，使金属和半导体形成良好的欧姆接触。使接触面的接触电阻远小于半导体本身的电阻。
第一电极材料为金、金铍、金锌、钛、铝金属材料中的一种或多种。
第二电极材料为金、金锗、镍金属材料中的一种或多种。
采用上述方案后，本发明制作的二极管在第一电极四周形成保护区，在保护区外侧四周形成粗化层，保护区将第一电极与粗化层隔断，使电极免受粗化工艺腐蚀影响，提高二极管性能；同时，保护区起到受力缓冲作用，使得电极受力更均匀。
附图说明
图1是现有技术二极管结构示意图；
图2是现有技术二极管结构俯视图；
图3是本发明二极管结构示意图；
图4是本发明二极管结构俯视图。
标号说明
基板1 发光结构2
第一电极3 保护区4
粗化层5 第二电极6。
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。
参阅图3及图4所示，本发明揭示的一种具有电极保护区的四元系发光二极管，在基板1一面生长发光结构2，在发光结构2上形成第一电极3，在第一电极3四周形成保护区4，所述保护区4的材质为光刻胶或聚酰胺。在保护区4外侧四周形成粗化层5，保护区4将第一电极3与粗化层5隔断；在基板1另一面形成第二电极6。
本发明还公开一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，包括以下步骤：
一，在基板1上形成发光结构2，形成发光结构2采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）等方法。
二，用蒸镀或溅射等方式，在发光结构2上形成金属层，通过曝光、显影、蚀刻工艺，在发光结构2上形成第一电极3，经热处理方式使第一电极3与发光结构2进行融合；所述热处理的方式可以采用快速热处理或者常规热处理。热处理温度介于300℃-900℃，优选为热处理温度介于400℃-800℃。所述第一电极3材料为金、金铍、金锌、钛、铝等金属材料中的一种或多种。
三，融合后经过光刻工艺形成保护层；所述保护层的材质为光刻胶或聚酰胺等。
四，经过粗化工艺，使发光区形成粗化层5，并在电极四周形成保护区4，保护区4将第一电极3与粗化层5隔断。所述粗化工艺为湿法粗化，粗化液为冰乙酸、磷酸、硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸、氢氧化钠等中的一种或多种。所述保护区4的材质为光刻胶或聚酰胺。
五，在基板1的另一面形成第二电极6，所述第二电极6材料为金、金锗、镍金属材料中的一种或多种。
实施例
在砷化镓为材料的基板上，用MOCVD生长发光结构，然后用真空镀膜机在发光结构上镀金/金铍/金（400埃/3000埃/20000埃）组合而成的金属层，然后经过曝光、显影、蚀刻工艺，制作出电极图形。然后用快速热处理方式使发光结构与第一电极在500度的高温下进行融合。利用光刻工艺，形成5微米的光刻胶保护层后，用粗化溶液，在发光区形成粗化结构。最后在砷化镓基板的另一面镀3000埃金锗，形成如图3所示的二极管结构。
保护区受力：表面粗化技术是发光区表层GaP粗化成类似山峰状或其他形貌，焊盘下GaP比粗化区域GaP要高呈孤岛状。如果没有保护区，焊盘下GaP四周因表面粗化造成非规则性损伤。当焊盘受力时，无保护区的焊盘边缘易受力，导致沿损伤的晶向碎裂；有加保护区，焊盘四周保护区GaP为无粗化形貌，减少当焊盘受力时力直接作用在GaP损伤部位。即可以起良好的受力缓冲作用。大大提高了芯片性能。
Claims (7)
1.一种具有电极保护区的四元系发光二极管，其特征在于，在基板一面生长发光结构，在发光结构上形成第一电极，在第一电极四周形成保护区，在保护区外侧四周形成粗化层，保护区将第一电极与粗化层隔断；在基板另一面形成第二电极。
2.如权利要求1所述的一种具有电极保护区的四元系发光二极管，其特征在于，所述保护区的材质为光刻胶或聚酰胺。
3.一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
一，在基板上形成发光结构；
二，在发光结构上形成第一电极，经热处理方式使第一电极与发光结构进行融合；
三，融合后经过光刻工艺形成保护层；
四，经过粗化工艺，使发光区形成粗化层，并在电极四周形成保护区，保护区将第一电极与粗化层隔断；
五，在基板的另一面形成第二电极。
4.如权利要求3所述的一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，其特征在于，所述保护区的材质为光刻胶或聚酰胺。
5.如权利要求3所述的一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，其特征在于，所述热处理温度介于300℃-900℃。
6.如权利要求3所述的一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，其特征在于，第一电极材料为金、金铍、金锌、钛、铝金属材料中的一种或多种。
7.如权利要求3所述的一种具有电极保护区的四元系发光二极管制作方法，其特征在于，第二电极材料为金、金锗、镍金属材料中的一种或多种。
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