CN111162155A - 镓铝砷材质的红外led芯片的功率提升方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，包括：对红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理；对红外LED芯片的P面进行光刻处理使得P面生成导光孔，再进行烘烤处理；将红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理；将刻蚀处理后的红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理；将粗化处理后的红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理。通过光刻处理在P面生成导光孔，增大了发光面积，提高了发光功率；刻蚀处理可以形成敞开状的导光孔，使得大部分光线不会被反射或者吸收，提高了发光功率；另外，对P面、N面和侧面进行表面粗化以及对导光孔进行粗化能够增加发光面积，提高发光功率。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件技术领域，特别涉及一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法。
背景技术
对于波长为850nm、940nm的镓铝砷材质的红外LED芯片，其应用范围越来越广泛。在军事方面，其主要应用于火炮、坦克及单兵夜视仪、测距仪、隐形监控及设备遥控等；在民用方面，其主要应用于电脑摄像头、数码照相机、摄像机、保安监控、交通监控以及家电遥控器等。随着人民生活水平的提高，对远距离、高清晰度的追求越来越高，因此对大功率的镓铝砷材质红外LED芯片的需求越来越多。而对于现有的镓铝砷材质的红外LED芯片，在制备过程中是采用硝酸、冰乙酸、水的混合液对其P面、N面及侧面进行表面粗化，其表面所增加的发光面积非常少，且不能完全将红外LED芯片内部的光导出，大大影响了红外LED芯片的发光功率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，能够大大提升红外LED芯片的发光功率。
根据本发明的实施例的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，包括：
对所述红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理；
对所述红外LED芯片的P面进行光刻处理使得所述P面生成导光孔，再进行烘烤处理；
将所述红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理，使得所述导光孔的深度加深并且使得所述导光孔呈由孔口逐渐向孔底收窄的形状设置；
将刻蚀处理后的所述红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理；
将粗化处理后的所述红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理。
根据本发明实施例的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，至少具有如下有益效果：本发明实施例中，通过光刻处理在红外LED芯片的P面生成了导光孔，从而可以增大表面的发光面积，提高了发光功率；其次，在采用由磷酸和双氧水混合而成的第一混合溶液对红外LED芯片进行刻蚀处理期间，利用磷酸和镓铝砷的不对等的刻蚀速率，可以形成孔口宽孔底窄的敞开状的导光孔，可以使得由红外LED芯片内部指向导光孔的大部分光线能够直接从孔口发出，而不会被反射或者吸收，从而进一步提高了发光功率；另外，采用由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液能够对红外LED芯片的P面、N面和侧面进行表面粗化处理以及对导光孔进行粗化处理，能够增加发光面积，进一步提高了发光功率。
根据本发明的一些实施例，所述对所述红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理，包括：
对所述红外LED芯片涂上光刻胶，并将所述红外LED芯片在温度为90℃下烘烤20分钟。
根据本发明的一些实施例，所述对所述红外LED芯片的P面进行光刻处理使得所述P面生成导光孔，再进行烘烤处理，包括：
采用光刻板对所述红外LED芯片的P面进行光刻处理，使得所述P面生成导光孔，再将经过光刻处理后的所述红外LED芯片在温度为120至140℃下烘烤40分钟。
根据本发明的一些实施例，所述将所述红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理，包括：
将由磷酸和双氧水按照体积比为3：1进行混合的第一混合溶液加热至50至70℃，再将所述红外LED芯片放置到所述第一混合溶液中浸泡50至70秒。
根据本发明的一些实施例，所述将刻蚀处理后的所述红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理，包括：
将硝酸、冰醋酸和水按照体积比为5:1:1进行混合得到第二混合溶液，再将所述红外LED芯片放置到所述第二混合溶液中浸泡6至8秒，对所述红外LED芯片的所述P面、N面和侧面进行表面粗化处理以及对所述导光孔进行粗化处理。
根据本发明的一些实施例，所述将粗化处理后的所述红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理，包括：
将粗化处理后的所述红外LED芯片浸泡在去胶溶液中进行去胶处理，再采用离子水对所述红外LED芯片进行清洗处理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法的流程图；
图2为图1的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法所得到的红外LED芯片的俯视图；
图3为图1的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法所得到的红外LED芯片的侧面剖视图；
图4为图1的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法所得到的红外LED芯片关于导光孔的放大图；
图5为图1的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法所得到的红外LED芯片和现有的普通红外LED芯片关于电压的对比折线图；
图6为图1的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法所得到的红外LED芯片和现有的普通红外LED芯片关于功率的对比折线图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1-图4，本申请一个实施例提供了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，包括：
S110：对红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理；
S120：对红外LED芯片的P面进行光刻处理使得P面生成导光孔，再进行烘烤处理；
S130：将红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理，使得导光孔的深度加深并且使得导光孔呈由孔口逐渐向孔底收窄的形状设置；
S140：将刻蚀处理后的红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理；
S150：将粗化处理后的红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理。
本申请实施例中，通过光刻处理在红外LED芯片的P面生成了导光孔，从而可以增大表面的发光面积，提高了发光功率；其次，在采用由磷酸和双氧水混合而成的第一混合溶液对红外LED芯片进行刻蚀处理期间，利用磷酸和镓铝砷的不对等的刻蚀速率，可以形成孔口宽孔底窄的敞开状的导光孔，可以使得由红外LED芯片内部指向导光孔的大部分光线能够直接从孔口发出，而不会被反射或者吸收，从而进一步提高了发光功率；另外，采用由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液能够对红外LED芯片的P面、N面和侧面进行表面粗化处理以及对导光孔进行粗化处理，能够增加发光面积，进一步提高了发光功率。需要说明的是，所生成的导光孔可以为3-8um深。
另外，需要说明的是，本申请的工艺与现有工艺所得到的红外LED芯片的性能对比数据，如下表1所示：
表1
根据表1中所示的数据和图5-图6，在20mA同尺寸下，本申请的工艺相比于现有的工艺，功率PO约提高11％，电压VF1上升0.02V。
本申请的另一个实施例提供了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，对红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理，包括：
对红外LED芯片涂上光刻胶，并将红外LED芯片在温度为90℃下烘烤20分钟。
本申请的另一个实施例提供了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，对红外LED芯片的P面进行光刻处理使得P面生成导光孔，再进行烘烤处理，包括：
采用光刻板对红外LED芯片的P面进行光刻处理，使得P面生成导光孔，再将经过光刻处理后的红外LED芯片在温度为120至140℃下烘烤40分钟。
在一实施例中，通过光刻处理在红外LED芯片的P面生成了导光孔，从而可以增大表面的发光面积，提高了发光功率。
本申请的另一个实施例提供了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，将红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理，包括：
将由磷酸和双氧水按照体积比为3：1进行混合的第一混合溶液加热至50至70℃，再将红外LED芯片放置到第一混合溶液中浸泡50至70秒。
在一实施例中，在采用由磷酸和双氧水混合而成的第一混合溶液对红外LED芯片进行刻蚀处理期间，利用磷酸和镓铝砷的不对等的刻蚀速率，可以形成孔口宽孔底窄的敞开状的导光孔，可以使得由红外LED芯片内部指向导光孔的大部分光线能够直接从孔口发出，而不会被反射或者吸收，从而进一步提高了发光功率。
本申请的另一个实施例提供了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，将刻蚀处理后的红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理，包括：
将硝酸、冰醋酸和水按照体积比为5:1:1进行混合得到第二混合溶液，再将红外LED芯片放置到第二混合溶液中浸泡6至8秒，对红外LED芯片的P面、N面和侧面进行表面粗化处理以及对导光孔进行粗化处理。
在一实施例中，采用由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液能够对红外LED芯片的P面、N面和侧面进行表面粗化处理以及对导光孔进行粗化处理，能够增加发光面积，进一步提高了发光功率。
本申请的另一个实施例提供了一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，将粗化处理后的红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理，包括：
将粗化处理后的红外LED芯片浸泡在去胶溶液中进行去胶处理，再采用离子水对红外LED芯片进行清洗处理。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，其特征在于，包括：
对所述红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理；
对所述红外LED芯片的P面进行光刻处理使得所述P面生成导光孔，再进行烘烤处理；
将所述红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理，使得所述导光孔的深度加深并且使得所述导光孔呈由孔口逐渐向孔底收窄的形状设置；
将刻蚀处理后的所述红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理；
将粗化处理后的所述红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理。
2.根据权利要求1所述的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，其特征在于，所述对所述红外LED芯片涂上光刻胶并进行烘烤处理，包括：
对所述红外LED芯片涂上光刻胶，并将所述红外LED芯片在温度为90℃下烘烤20分钟。
3.根据权利要求1所述的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，其特征在于，所述对所述红外LED芯片的P面进行光刻处理使得所述P面生成导光孔，再进行烘烤处理，包括：
采用光刻板对所述红外LED芯片的P面进行光刻处理，使得所述P面生成导光孔，再将经过光刻处理后的所述红外LED芯片在温度为120至140℃下烘烤40分钟。
4.根据权利要求1所述的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，其特征在于，所述将所述红外LED芯片浸泡至由磷酸和双氧水混合的第一混合溶液中进行刻蚀处理，包括：
将由磷酸和双氧水按照体积比为3：1进行混合的第一混合溶液加热至50至70℃，再将所述红外LED芯片放置到所述第一混合溶液中浸泡50至70秒。
5.根据权利要求1所述的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，其特征在于，所述将刻蚀处理后的所述红外LED芯片浸泡至由硝酸、冰醋酸和水混合的第二混合溶液中进行粗化处理，包括：
将硝酸、冰醋酸和水按照体积比为5:1:1进行混合得到第二混合溶液，再将所述红外LED芯片放置到所述第二混合溶液中浸泡6至8秒，对所述红外LED芯片的所述P面、N面和侧面进行表面粗化处理以及对所述导光孔进行粗化处理。
6.根据权利要求1所述的镓铝砷材质的红外LED芯片的功率提升方法，其特征在于，所述将粗化处理后的所述红外LED芯片进行去胶处理和清洗处理，包括：
将粗化处理后的所述红外LED芯片浸泡在去胶溶液中进行去胶处理，再采用离子水对所述红外LED芯片进行清洗处理。
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