CN113284999A - 发光二极管芯片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了发光二极管芯片及其制备方法,属于发光二极管制作领域。斥水膜层层叠在钝化保护层上的同时,斥水膜层还延伸至n电极的外周壁与p电极的外周壁上,则斥水膜层直接覆盖了钝化保护层的第一通孔与第二通孔,与n电极及p电极之间的间隙,将间隙与外界进行隔绝,避免水汽从第一通孔与第二通孔所在的位置进入发光二极管芯片的内部,可以减小发光二极管芯片受到水汽的影响,延长发光二极管芯片的使用寿命。且斥水膜层本身位于在钝化保护层的表面,也可以减小水汽通过钝化保护层进入芯片内部的可能,也可以一定程度上延长钝化保护层本身的使用寿命,也可以提高发光二极管芯片的使用寿命。

Description

发光二极管芯片及其制备方法
技术领域
本发明涉及发光二极管制作领域,特别涉及发光二极管芯片及其制备方法。
背景技术
发光二极管是一种能发光的半导体电子元件。作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源,正在被迅速广泛地得到应用,如交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、显示屏等,提高发光二极管芯片发光效率是发光二极管不断追求的目标。
发光二极管芯片是用于制备发光二极管的基础结构,发光二极管芯片包括衬底与衬底上依次层叠的n型层、多量子阱层、p型层与钝化保护层,发光二极管还包括n电极与p电极。钝化保护层上具有两个分别对应的n电极与p电极的通孔,n电极与p电极分别插设在两个通孔内并分别连通至n型层与p型层。钝化保护层上的两个通孔与n电极及p电极的周侧壁之间容易存在间隙,部分水汽容易从间隙中进入发光二极管芯片内部,影响最终得到的发光二极管的使用寿命。
发明内容
本公开实施例提供了发光二极管芯片及其制备方法,能够减小水汽进入发光二极管芯片内部的概率以延长最终得到的发光二极管的使用寿命。所述技术方案如下:
本公开实施例提供了一种发光二极管芯片,所述发光二极管芯片包括衬底、n型层、多量子阱层、p型层、n电极、p电极、钝化保护层与斥水膜层,
所述n型层、所述多量子阱层与所述p型层沿所述n型层的生长方向依次层叠在所述衬底上,所述p型层上具有延伸至所述n型层的表面的凹槽,所述钝化保护层覆盖所述p型层的表面,所述n电极位于所述n型层被所述凹槽暴露的表面上,且与所述n型层被所述凹槽暴露的表面固定,所述p电极位于所述p型层远离所述衬底的表面,且与所述p型层远离所述衬底的表面固定,
所述钝化保护层覆盖所述p型层与所述n型层的表面,所述钝化保护层上具有套设在所述n电极上的第一通孔,所述钝化保护层上具有套设在所述p电极上的第二通孔,
所述斥水膜层层叠在所述钝化保护层上,所述斥水膜层具有分别对应所述n电极的第一光孔与对应所述p电极的第二通孔,且所述斥水膜层延伸至所述n电极的外周壁与所述p电极的外周壁上。
可选地,所述斥水膜层的材料为有机硅烷化合物。
可选地,所述斥水膜层的厚度为5nm~15nm。
可选地,所述斥水膜层为绝缘材料,所述斥水膜层覆盖所述钝化保护层的表面,且所述斥水膜层覆盖所述n电极的外周壁表面与所述p电极的外周壁表面。
本公开实施例提供了一种发光二极管芯片的制备方法,所述制备方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上依次生长n型层、多量子阱层及p型层;
在所述p型层上形成延伸至所述n型层的表面的凹槽;
在所述n型层被所述凹槽暴露的表面生长n电极,在所述p型层远离所述衬底的表面生长p电极;
在所述p型层与所述n型层被所述凹槽暴露的表面形成钝化保护层,所述钝化保护层上具有套设在所述n电极上的第一通孔,所述钝化保护层上具有套设在所述p电极上的第二通孔;
在所述钝化保护层上形成斥水膜层,所述斥水膜层具有分别对应所述n电极的第一光孔与对应所述p电极的第二光孔,所述斥水膜层延伸至所述n电极的外周壁与所述p电极的外周壁上。
可选地,所述斥水膜层的材料为有机硅烷化合物,
所述在所述钝化保护层上形成斥水膜层,包括:
在所述钝化保护层、所述n电极与所述p电极上旋涂液态的有机硅烷化合物;
烘烤所述有机硅烷化合物以形成所述斥水膜层。
可选地,在所述钝化保护层、所述n电极与所述p电极上旋涂液态的有机硅烷化合物,包括:
在所述钝化保护层、所述n电极的外周壁表面与所述p电极的外周壁表面上涂覆液态的有机硅烷化合物;
静置晶片100~500s,所述晶片为生长完所述钝化保护层之后的结构;
转动所述晶片,使液态的所述有机硅烷化合物分布更均匀。
可选地,转动所述晶片,使液态的所述有机硅烷化合物分布更均匀,包括:
以1000~4000r/s的转速,使所述晶片绕所述晶片的轴线转动0.1min~5min,以使液态的所述有机硅烷化合物分布更均匀。
可选地,所述烘烤液态的所述有机硅烷化合物以形成所述斥水膜层,包括:
在温度为100~200度的条件下烘烤液态的所述有机硅烷化合物以形成所述斥水膜层。
可选地,烘烤液态的所述有机硅烷化合物的时间为100~500s。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
斥水膜层层叠在钝化保护层上的同时,斥水膜层还延伸至n电极的外周壁与p电极的外周壁上,则斥水膜层直接覆盖了钝化保护层的第一通孔与第二通孔与n电极及p电极之间的间隙,将间隙与外界进行隔绝,避免水汽从第一通孔与第二通孔所在的位置进入发光二极管芯片的内部,可以减小发光二极管芯片受到水汽的影响,延长发光二极管芯片的使用寿命。且斥水膜层本身位于在钝化保护层的表面,也可以减小水汽通过钝化保护层进入芯片内部的可能,也可以一定程度上延长钝化保护层本身的使用寿命,也可以提高发光二极管芯片的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管芯片的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管芯片的结构示意图;
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管芯片及其制备方法流程图;
图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管芯片及其制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管芯片的结构示意图,参考图1可知,本公开实施例提供了一种发光二极管芯片,该发光二极管芯片包括衬底1、n型层2、多量子阱层3、p型层4、n电极5、p电极6、钝化保护层7与斥水膜层8。
n型层2、多量子阱层3与p型层4沿n型层2的生长方向依次层叠在衬底1上,p型层4上具有延伸至n型层2的表面的凹槽S,钝化保护层7覆盖p型层4的表面,n电极5位于n型层2被凹槽S暴露的表面上,且与n型层2被凹槽S暴露的表面固定,p电极6位于p型层4远离衬底1的表面,且与p型层4远离衬底1的表面固定。
钝化保护层7覆盖p型层4与n型层2的表面,钝化保护层7上具有套设在n电极5上的第一通孔7a,钝化保护层7上具有套设在p电极6上的第二通孔7b。
斥水膜层8层叠在钝化保护层7上,斥水膜层8具有分别对应n电极5的第一光孔8a与对应p电极6的第二光孔8b,且斥水膜层8延伸至n电极5的外周壁与p电极6的外周壁上。
斥水膜层8层叠在钝化保护层7上的同时,斥水膜层8还延伸至n电极5的外周壁与p电极6的外周壁上,则斥水膜层8直接覆盖了钝化保护层7的第一通孔7a与第二通孔7b,与n电极5及p电极6之间的间隙,将间隙与外界进行隔绝,避免水汽从第一通孔7a与第二通孔7b所在的位置进入发光二极管芯片的内部,可以减小发光二极管芯片受到水汽的影响,延长发光二极管芯片的使用寿命。且斥水膜层8本身位于在钝化保护层7的表面,也可以减小水汽通过钝化保护层7进入芯片内部的可能,也可以一定程度上延长钝化保护层7本身的使用寿命,也可以提高发光二极管芯片的使用寿命。
可选地,斥水膜层8的材料为有机硅烷化合物。
斥水膜层8的材料为有机硅烷化合物,一方面隔绝水汽的效果较好,另一方面,异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷固化之后,不影响p电极6与n电极5的正常使用。隔绝水汽的效果较好的同时可以避免对p电极6与n电极5的导电性造成影响。
在本公开所提供的实现方式中,有机硅烷化合物可包括异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷。得到的斥水膜层的质量及隔水性能会更好,下文中将以有机硅烷化合物包括异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷的前提进行陈述。
示例性地,斥水膜层8的厚度为5nm~15nm。
斥水膜层8的厚度在以上范围内时,可以有效隔绝水汽,并且不会过分提高发光二极管芯片的制备成本,提高芯片内部的气密性的同时合理控制了发光二极管芯片的成本。
可选地,斥水膜层8为绝缘材料,斥水膜层8覆盖钝化保护层7的表面,且斥水膜层8覆盖n电极5的外周壁表面与p电极6的外周壁表面。
斥水膜层8为绝缘材料的同时,斥水膜层8覆盖钝化保护层7的表面,且斥水膜层8覆盖n电极5的表面与p电极6的表面。可以对p电极6、n电极5以及钝化保护层7整体起到保护作用,有效避免水汽进入发光二极管芯片的内部,有效延长发光二极管芯片的使用寿命。
图2是本公开实施例提供的另一种发光二极管芯片的结构示意图,参考图2可知,在本公开提供的另一种实现方式中,发光二极管芯片可包括衬底1、缓冲层9、n型层2、多量子阱层3、AlGaN电子阻挡层10、p型层4、电流阻挡层11、透明导电层12、n电极5、p电极6、钝化保护层7与斥水膜层8。
缓冲层9、n型层2、多量子阱层3、AlGaN电子阻挡层10、p型层4、电流阻挡层11、透明导电层12沿n型层2的生长方向依次层叠在衬底1上。透明导电层12层叠在电流阻挡层11上,透明导电层12覆盖电流阻挡层11且透明导电层12同时与p型层4相接触。
p型层4上具有延伸至n型层2的表面的凹槽S,钝化保护层7覆盖p型层4的表面,n电极5位于n型层2被凹槽S暴露的表面上,且与n型层2被凹槽S暴露的表面固定。p电极6位于透明导电层12远离衬底1的表面,且与透明导电层12远离衬底1的表面固定。
钝化保护层7覆盖p型层4与n型层2的表面,钝化保护层7上具有套设在n电极5上的第一通孔7a,钝化保护层7上具有套设在p电极6上的第二通孔7b。
需要说明的是,图2中所示的斥水膜层8的结构与图1中所示的斥水膜层8的结构相同,因此此处不再赘述。
可选地,衬底1可为蓝宝石衬底1。易于制作与获取。
示例性地,缓冲层9可包括依次层叠在衬底1上的GaN三维成核层901、GaN填平层902与非掺杂GaN层903。能够有效缓解晶格失配。
在本公开所提供的其他实现方式中,缓冲层9也可为铝氮、铝镓氮或铝铟镓氮中的一种。本公开对此不做限制。
可选地,n型层2可为n型GaN层。n型GaN层的掺杂元素可为Si,且Si元素的掺杂浓度可为1×1018~1×1019cm-3。n型GaN层整体的质量较好。
示例性地,n型GaN层的厚度可为1~5μm。得到的n型GaN层整体的质量较好。
在本公开提供的一种实现方式中,n型GaN层的厚度可为3μm。本公开对此不做限制。
示例性地,多量子阱层3包括多个交替层叠的InGaN阱层301及GaN垒层302,InGaN阱层301的厚度可为2~5nm,GaN垒层302的厚度可为8~20nm。
示例性地,多量子阱层3的整体厚度可为50~130nm,In摩尔含量13%~25%。
可选地,AlGaN电子阻挡层10中Al组分可为0.15~0.25。阻挡电子的效果较好。
可选地,AlGaN电子阻挡层10的厚度可为20~100nm。得到的AlGaN电子阻挡层10的质量较好。
能够提供足够的空穴,并保证发光二极管芯片整体的成本不会过高。
可选地,p型层4可为p型GaN层。p型GaN层的厚度可为80~300nm。可以提供足够的空穴。
示例性地,电流阻挡层11的材料为氧化硅,电流阻挡层11的厚度为2~3um。能够有效避免电流直击p型层4并对p型层4造成损伤。
可选地,透明导电层12为氧化铟锡材料制备,透明导电层12的厚度可为0.5~1.5um。得到的发光二极管芯片的质量较好。
可选地,n电极5与p电极6,可采用金、铝、铬、镍、铂、钛中的至少一种材料进行制备。
示例性地,钝化保护层7的材料为氧化硅,钝化保护层7的厚度为2~3um。得到的发光二极管芯片的质量较好。
需要说明的是,图3中所示的外延片结构相对图1中所示的外延片结构,在衬底1与n型GaN层之间增加了缓冲层9,在多量子阱层3与p型复合层之间增加了阻止电子溢流的AlGaN电子阻挡层10。还在p型层4上生长了电流阻挡层11与透明导电层12。电流阻挡层11与透明导电层12的增加,可以避免p型层4受损的同时,保证发光均匀度。整体得到的外延片的质量及发光效率会更好。
需要说明的是,在本公开所提供的其他实现方式中,发光二极管芯片也还可包括其他层次结构,本公开对此不做限制。且本公开所提供的发光二极管芯片的主要材料为氮化镓,实际上在本公开所提供的其他实现方式中,发光二极管芯片的主要材料也可以为铝镓砷或铝镓铟磷,本公开在此不做限制。
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管芯片及其制备方法流程图,如图3所示,该发光二极管芯片及其制备方法包括:
S101:提供一衬底。
S102:在衬底上依次生长n型层、多量子阱层及p型层。
S103:在p型层上形成延伸至n型层的表面的凹槽。
S104:在n型层被凹槽暴露的表面生长n电极,在p型层远离衬底的表面生长p电极。
S105:在p型层与n型层被凹槽暴露的表面形成钝化保护层,钝化保护层上具有套设在n电极上的第一通孔,钝化保护层上具有套设在p电极上的第二通孔。
S106:在钝化保护层上形成斥水膜层,斥水膜层具有分别对应n电极的第一光孔与对应p电极的第二光孔,斥水膜层延伸至n电极的外周壁与p电极的外周壁上。
步骤S106中,在斥水膜层的材料可为有机硅烷化合物的基础上,在钝化保护层上形成斥水膜层,可包括:
在钝化保护层、n电极与p电极上旋涂液态的有机硅烷化合物;烘烤液态的有机硅烷化合物以形成斥水膜层。
液态的有机硅烷化合物,便于覆盖钝化保护层、n电极及p电极,烘烤之后液态的有机硅烷化合物会固化,并稳定连接在钝化保护层、n电极及p电极上,也不会对钝化保护层、n电极及p电极的正常功能造成影响。可以便于实现斥水膜层的成形,并保证最终得到的保护发光二极管芯片的效果。
需要说明的是,液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,在旋涂到钝化保护层、p电极及n电极的表面时,液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,可以与暴露在酸性或碱性环境中的空气及水分子发生化学反应,并在表面形成一层斥水材料,从而抑制水分进入到芯片中。产生防水、防氯气的性能且具有透气性。对发光二极管芯片的外观也基本没有影响。可有效防止发光二极管芯片因水汽的侵蚀而造成芯片性能衰退,提升发光二极管芯片使用寿命。
在本公开所提供的实现方式中,有机硅烷化合物可包括异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷。得到的斥水膜层的质量及隔水性能会更好,下文中将以有机硅烷化合物包括异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷的前提进行陈述。
示例性地,在钝化保护层、n电极与p电极上旋涂液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,包括:
在钝化保护层、n电极与p电极上涂覆液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷;静置晶片100~500s,晶片为生长完钝化保护层之后的结构;转动晶片,使液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷分布更均匀。
在钝化保护层、n电极与p电极上涂覆液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷之后,先静置晶片100~500s,液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,会在钝化保护层、n电极与p电极有轻微的流动,直至在钝化保护层、n电极与p电极上流动至最稳定的位置,此时液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷在各处的厚度分布也会较为均匀,且具有一定的粘性。最后再转动晶片,进一步提高液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷分布均匀度,且具有一定粘性的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,也不会由于流动性过大而脱离钝化保护层及电极。最后再进行固化,能够保证得到的斥水膜层更为均匀,对钝化保护层及n电极等结构的保护效果也更好。
需要说明的是,在钝化保护层、n电极与p电极上涂覆液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,是指在钝化保护层、n电极与p电极的所有暴露在空气中的表面均涂覆液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷。
可选地,转动晶片,使液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷分布更均匀,包括:
以1000~4000r/s的转速,使衬底绕衬底的轴线转动0.1min~5min,以使液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷。分布更均匀。
维持以上转速转动晶片,可以保证液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷不会被甩飞脱离钝化保护层及电极,同时也可以使得液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷分布更为均匀,可以最大程度地提高最终得到的斥水膜层的均匀度。
示例性地,烘烤液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷以形成斥水膜层,包括:
在温度为100~200度的条件下烘烤液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷以形成斥水膜层。
在以上温度条件下对液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷进行烘烤,得到的斥水膜层的质量较好,且不易出现蒸发导致部分液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷消失的情况,保证最终得到的斥水膜层的质量较好。
可选地,烘烤液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷的时间为100~500s。
烘烤以上时长,使得液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷有足够的时间进行固化,斥水膜层有足够的时间成型,得到的斥水膜层的质量较好,后续步骤也可以顺利进行。
步骤S106还可包括:在本公开所提供的其他实现方式中,将晶片放进混合溶液中浸泡5~30min,混合溶液包括:异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水;将晶片从混合溶液中拿出并进行烘烤,使晶片上附着的液体进行固化;去除p电极的端面与n电极的端面所覆盖的斥水材料,最后形成斥水膜层。也能够得到质量较好且较为完整的斥水膜层,对发光二极管芯片起到有效保护。
需要说明的是,在混溶液中浸泡以上时间,能够使得溶液充分附着在衬底的钝化保护层、n电极与p电极上,乙醇可以促进混合溶液的充分混合。
可选地,混合溶液中,异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷、乙醇所占的百分比,可分别为5~50%:20~50%。能够保证混合溶液的充分混合,且溶液可以有效附着在钝化保护层、n电极及p电极上。
示例性地,浸泡之后再进行烘烤,烘烤温度为100~200度,烘烤时间5~30min。
浸泡之后再进行烘烤,烘烤的条件在以上范围内,可蒸发附着溶液中的乙醇与水,保证最终得到的斥水膜层的质量较好。
需要说明的是,去除p电极的端面与n电极的端面所覆盖的斥水材料,可通过物理刻蚀或者化学腐蚀的方式进行去除,本公开对此不做限制。
步骤S106还可包括:在本公开所提供的其他实现方式中,可在真空负压、且温度为80~120度的条件下,将气态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷扩散至钝化保护层、n电极的外周壁表面与p电极的外周壁表面上;去除p电极的端面与n电极的端面所覆盖的斥水材料,最后形成斥水膜层。
采用上一段中所示的成形方式,可以快速得到斥水膜层,且斥水膜层也可以对发光二极管芯片起到一定的保护效果。
步骤S106还可包括:在得到斥水膜层之后,可以对斥水膜层进行清洗。保证最终得到的发光二极管芯片的表面的杂质较少。
示例性地,在对斥水膜层进行清洗,包括:使用丙酮清洗5~20分钟;再使用乙醇清洗5~10分钟;最后使用异丙醇清洗5~10分钟。可以充分去除斥水膜层上的杂质,且去除部分残留的液态的异-辛基三乙氧基硅烷或者丙基三乙氧基硅烷,保证最终得到斥水膜层的质量较好。
执行完步骤S106之后的发光二极管芯片结构则可参见图1。
图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管芯片及其制备方法流程图,如图4所示,该发光二极管芯片及其制备方法包括:
S201:提供一衬底。
其中,衬底可为蓝宝石衬底。易于实现与制作。
可选地,步骤S201还可包括:在氢气气氛下,处理衬底表面的时长为6~10min。
示例性地,处理衬底表面时,反应腔的温度可为1000~1200℃,反应腔的压力可为200~500Torr。
在本公开所提供的一种实现方式中,处理衬底时,反应腔的温度也可为1100℃,处理衬底表面的时长可为8min。
步骤S201还可包括:对衬底的表面进行氮化处理,在衬底的表面铺一层氮原子。可以便于氮化镓材料的快速生长。
S202:在衬底上生长缓冲层。
可选地,控制反应腔的温度为450℃~600℃,反应腔的压力为200torr~500torr,生长GaN三维成核层;然后升高反应腔的温度至950℃~1200℃依次生长GaN填平层与非掺杂GaN层。得到质量较好的缓冲层。
S203:在缓冲层上生长n型层。
可选地,n型层为n型GaN层,n型GaN层的生长温度可为950℃~1200℃,n型GaN层的生长压力可为200Torr~500Torr。
S204:在n型层上生长多量子阱层。
步骤S204中,多量子阱层包括交替生长的InGaN阱层与GaN垒层。
可选地,InGaN阱层的生长温度与生长压力分别为700~800℃与100torr~300torr,GaN垒层的生长温度与生长压力分别为700~900℃与100torr~300torr。得到的多量子阱层的质量较好。
可选地,InGaN阱层的厚度为2~4nm,GaN垒层的厚度为5~10nm。得到的多量子阱层的质量较好。
S205:在多量子阱层上生长AlGaN电子阻挡层。
AlGaN电子阻挡层的生长温度可为600~1000℃,AlGaN电子阻挡层的生长压力可为100~300Torr。在此条件下生长得到的AlGaN电子阻挡层的质量较好,有利于提高发光二极管的发光效率。
S206:在AlGaN电子阻挡层上生长p型层。
可选地,p型层为p型GaN层,p型GaN层的生长温度可为900~1200℃,p型GaN层的生长压力可为100~300Torr。
S207:在p型层上依次生长电流阻挡层与透明导电层。
电流阻挡层与透明导电层可以采用物理气相沉积的方式生长,且电流阻挡层的沉积温度为200℃~300℃,电流阻挡层的沉积压力为70PA~120PA;透明导电层的沉积温度为250℃~350℃,透明导电层的沉积压力≤6*10-6Torr,能够得到质量较好的电流阻挡层与透明导电层。
需要说明的是,电流阻挡层与透明导电层仅覆盖p型层的部分表面,因此不会影响p型层上凹槽的制备。
S208:在p型层上形成延伸至n型层的表面的凹槽。
可选地,p型层上的凹槽可通过光刻工艺实现。便于凹槽的制备成型。
S209:在n型层被凹槽暴露的表面生长n电极,在p型层远离衬底的表面生长p电极。
步骤S209中,可先在n型层表面与p型层表面涂覆光刻胶;再通过光刻工艺在光刻胶上形成两个电极孔;在电极孔内分别形成n电极与p电极,;最后去除光刻胶。易于实现n电极与p电极的成形。
S210:在p型层、透明导电层、n电极与p电极上生长钝化保护层,使用光刻工艺刻蚀钝化保护层以露出n电极与p电极。
S211:在钝化保护层、n电极与p电极上形成斥水膜层。
斥水膜层的生长步骤可参考图3中所示的制备方法的步骤S106,因此此处不再赘述。
执行完步骤S211后的发光二极管芯片的结构可参见图2。
需要说明的是,在本公开实施例中,采用VeecoK 465i or C4 or RB MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition,金属有机化合物化学气相沉淀)设备实现发光二极管的生长方法。采用高纯H2(氢气)或高纯N2(氮气)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气,高纯NH3作为N源,三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源,三甲基铟(TMIn)作为铟源,硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂,三甲基铝(TMAl)作为铝源,二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。
以上所述,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种发光二极管芯片,其特征在于,所述发光二极管芯片包括衬底、n型层、多量子阱层、p型层、n电极、p电极、钝化保护层与斥水膜层,
所述n型层、所述多量子阱层与所述p型层沿所述n型层的生长方向依次层叠在所述衬底上,所述p型层上具有延伸至所述n型层的表面的凹槽,所述钝化保护层覆盖所述p型层的表面,所述n电极位于所述n型层被所述凹槽暴露的表面上,且与所述n型层被所述凹槽暴露的表面固定,所述p电极位于所述p型层远离所述衬底的表面,且与所述p型层远离所述衬底的表面固定,
所述钝化保护层覆盖所述p型层与所述n型层的表面,所述钝化保护层上具有套设在所述n电极上的第一通孔,所述钝化保护层上具有套设在所述p电极上的第二通孔,
所述斥水膜层层叠在所述钝化保护层上,所述斥水膜层具有分别对应所述n电极的第一光孔与对应所述p电极的第二通孔,且所述斥水膜层延伸至所述n电极的外周壁与所述p电极的外周壁上。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述斥水膜层的材料为有机硅烷化合物。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述斥水膜层的厚度为5nm~15nm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述斥水膜层为绝缘材料,所述斥水膜层覆盖所述钝化保护层的表面,且所述斥水膜层覆盖所述n电极的外周壁表面与所述p电极的外周壁表面。
5.一种发光二极管芯片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上依次生长n型层、多量子阱层及p型层;
在所述p型层上形成延伸至所述n型层的表面的凹槽;
在所述n型层被所述凹槽暴露的表面生长n电极,在所述p型层远离所述衬底的表面生长p电极;
在所述p型层与所述n型层被所述凹槽暴露的表面形成钝化保护层,所述钝化保护层上具有套设在所述n电极上的第一通孔,所述钝化保护层上具有套设在所述p电极上的第二通孔;
在所述钝化保护层上形成斥水膜层,所述斥水膜层具有分别对应所述n电极的第一光孔与对应所述p电极的第二光孔,所述斥水膜层延伸至所述n电极的外周壁与所述p电极的外周壁上。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述斥水膜层的材料为有机硅烷化合物,
所述在所述钝化保护层上形成斥水膜层,包括:
在所述钝化保护层、所述n电极与所述p电极上旋涂液态的有机硅烷化合物;
烘烤所述有机硅烷化合物以形成所述斥水膜层。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在所述钝化保护层、所述n电极与所述p电极上旋涂液态的有机硅烷化合物,包括:
在所述钝化保护层、所述n电极的外周壁表面与所述p电极的外周壁表面上涂覆液态的有机硅烷化合物;
静置晶片100~500s,所述晶片为生长完所述钝化保护层之后的结构;
转动所述晶片,使液态的所述有机硅烷化合物分布更均匀。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,转动所述晶片,使液态的所述有机硅烷化合物分布更均匀,包括:
以1000~4000r/s的转速,使所述晶片绕所述晶片的轴线转动0.1min~5min,以使液态的所述有机硅烷化合物分布更均匀。
9.根据权利要求6~8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述烘烤液态的所述有机硅烷化合物以形成所述斥水膜层,包括:
在温度为100~200度的条件下烘烤液态的所述有机硅烷化合物以形成所述斥水膜层。
10.根据权利要求6~8任一项所述的制备方法,其特征在于,烘烤液态的所述有机硅烷化合物的时间为100~500s。
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