CN117650215A - 改善保护层的发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种改善保护层的发光二极管及其制备方法，属于光电子制造技术领域。该发光二极管包括依次层叠的外延层和保护层，所述保护层包括层叠在所述外延层上的第一子层，所述第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层，从所述保护层远离所述外延层的一侧至靠近所述外延层的一侧的方向上，各所述氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。本公开实施例能提升保护层的致密性，改善保护层的保护效果。
Description
技术领域
本公开涉及光电子制造技术领域，特别涉及一种改善保护层的发光二极管及其制备方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。
相关技术中，发光二极管包括依次层叠的衬底、外延层和保护层。保护层多为氧化硅，氧化硅作为保护层时会存在致密性不理想的问题，影响保护层对外延层的保护效果。
发明内容
本公开实施例提供了一种改善保护层的发光二极管及其制备方法，能提升保护层的致密性，改善保护层的保护效果。所述技术方案如下：
一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括依次层叠的外延层和保护层，所述保护层包括层叠在所述外延层上的第一子层，所述第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层，从所述保护层远离所述外延层的一侧至靠近所述外延层的一侧的方向上，各所述氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。
在本公开的一种实现方式中，所述第一子层包括依次层叠的第一氧化铝层、第二氧化铝层和第三氧化铝层；所述第一氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例比所述第三氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例小1％至5％，所述第二氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例比所述第三氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例小0.1％至0.8％。
在本公开的又一种实现方式中，所述保护层还包括层叠在所述第一子层上的第二子层，所述第二子层包括依次层叠的多个氧化铝层；从所述保护层远离所述外延层的一侧至靠近所述外延层的一侧的方向上，所述第二子层中制备各氧化铝层时的抽气时间逐渐增大。
在本公开的又一种实现方式中，所述第二子层包括依次层叠的第四氧化铝层、第五氧化铝层和第六氧化铝层；制备所述第四氧化铝层时的抽气时间比制备所述第五氧化铝层的抽气时间多5％至15％，制备所述第六氧化铝层的抽气时间比制备所述第五氧化铝层的抽气时间少5％至15％。
在本公开的又一种实现方式中，制备所述第五氧化铝层的抽气时间为13s至20s。
在本公开的又一种实现方式中，所述氧化铝层的厚度均为5埃至15埃。
在本公开的又一种实现方式中，所述发光二极管还包括钝化层，所述钝化层位于所述保护层远离所述外延层的表面上。
另一方面，本公开实施例还提供了一种发光二极管的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成外延层；在所述外延层上形成保护层，所述保护层包括层叠在所述外延层上的第一子层，所述第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层，从所述保护层远离所述外延层的一侧至靠近所述外延层的一侧的方向上，各所述氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。
在本公开的又一种实现方式中，在所述外延层上形成所述第一子层包括：向反应腔内通入Al源和氧气，控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例为第一比例，形成第一氧化铝层；控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例由所述第一比例提升至第二比例，形成第二氧化铝层；控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例由所述第二比例提升至第三比例，形成第三氧化铝层，所述第三比例为2:3，所述第一比例比所述第三比例小1％至5％，所述第二比例比所述第三比例小0.1％至0.8％。
在本公开的又一种实现方式中，在所述外延层上形成所述第一子层之后，还包括：在所述第一子层上形成第二子层；在所述第一子层上形成第二子层形成所述第二子层包括：向所述反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走所述反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第一时长，形成第四氧化铝层；向所述反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走所述反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第二时长，形成第五氧化铝层，所述第二时长为13s至20s，所述第一时长比所述第二时长多5％至15％；向所述反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走所述反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第三时长，形成第五氧化铝层，所述第三时长比所述第二时长少5％至15％。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本公开实施例提供的发光二极管包括依次层叠的外延层和保护层，保护层包括层叠在外延层上的第一子层，第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层，氧化铝层的致密性要优于氧化硅。并且，从保护层远离外延层的一侧至靠近外延层的一侧的方向上，各个氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例是逐渐减小的。由于制备氧化铝层时需要向反应腔内通入Al源和氧气。因此，控制氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例减小，使得制备氧化铝过程中，通入的Al是较少的。而对于氧化铝层来说，Al原子处于略微缺少的状态，能减少单质Al被腐蚀的发生。这样就使得形成的氧化铝层的致密性更好，且氧化铝层的薄膜质量也更高。因此，通过将靠近外延层的氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小，以使得靠近外延层的氧化铝层的致密性好，提升保护层对外延层的保护效果。
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公开的一些实施例，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的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种保护层的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管的俯视图；
图4是本公开实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程图。
图中各标记说明如下：
10、衬底；
20、外延层；21、第一半导体层；22、多量子阱层；23、第二半导体层；24、凹槽；
40、保护层；
41、第一子层；411、第一氧化铝层；412、第二氧化铝层；413、第三氧化铝层；
42、第二子层；421、第四氧化铝层；422、第五氧化铝层；423、第六氧化铝层；
50、钝化层；
60、电极；
70、焊点块。
具体实施方式
为使本公开的目的、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。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本公开实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。如图1所示，该发光二极管包括依次层叠的外延层20和保护层40。
图2是本公开实施例提供的一种保护层40的结构示意图。如图2所示，保护层40包括层叠在外延层20上的第一子层41，第一子层41包括依次层叠的多个氧化铝层，从保护层40远离外延层20的一侧至靠近外延层20的一侧的方向上，各氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。
本公开实施例提供的发光二极管包括依次层叠的外延层20和保护层40，保护层40包括层叠在外延层20上的第一子层41，第一子层41包括依次层叠的多个氧化铝层。并且，从保护层40远离外延层20的一侧至靠近外延层20的一侧的方向上，各个氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例是逐渐减小的。由于制备氧化铝层时需要向反应腔内通入Al源和氧气。因此，控制氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例减小，使得制备氧化铝过程中，通入的Al是较少的。而对于氧化铝层来说，Al原子处于略微缺少的状态，能减少单质Al被腐蚀的发生。这样就使得形成的氧化铝层的致密性更好，且氧化铝层的薄膜质量也更高。因此，通过将靠近外延层20的氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小，以使得靠近外延层20的氧化铝层的致密性好，提升保护层40对外延层20的保护效果。
可选地，如图2所示，第一子层41包括依次层叠的第一氧化铝层411、第二氧化铝层412和第三氧化铝层413。
其中，第一氧化铝层411的Al原子数量和O原子数量之比的比例比第三氧化铝层413的Al原子数量和O原子数量之比的比例小1％至5％，第二氧化铝层412的Al原子数量和O原子数量之比的比例比第三氧化铝层413的Al原子数量和O原子数量之比的比例小0.1％至0.8％。第三氧化铝层413的Al原子数量和O原子数量之比的比例为2:3。
本公开实施例中，第一子层41是Al比例缓变的膜层，第一子层41设置三个氧化铝层，且第三氧化铝层413中Al原子数量和O原子数量之比的比例为2:3，即第三氧化铝层413中Al原子数量和O原子数量之比的比例是正常的比例。而第二氧化铝层412和第一氧化铝层411中Al原子数量和O原子数量之比的比例相对于第三氧化铝层413中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小，这样能通过调整Al的比例来获得最佳的薄膜质量。
由于对于Al2O3膜来说，Al处于略微缺少状态会让Al2O3膜的膜质更稳定，因为避免单质Al被腐蚀，所以设置了Al原子偏少的第一氧化铝层411和第二氧化铝层412，这样就可以获得比正常比例的Al2O3膜更稳定的第一子层41。
示例性地，第一氧化铝层411的Al原子数量和O原子数量之比的比例比第三氧化铝层413的Al原子数量和O原子数量之比的比例小1％。
示例性地，第二氧化铝层412的Al原子数量和O原子数量之比的比例比第三氧化铝层413的Al原子数量和O原子数量之比的比例小0.1％。
可选地，如图2所示，保护层40还包括层叠在第一子层41上的第二子层42，第二子层42包括依次层叠的多个氧化铝层。
其中，从保护层40远离外延层20的一侧至靠近外延层20的一侧的方向上，第二子层42中制备各氧化铝层时的抽气时间逐渐增大。
本公开实施例中，制备第二子层42的各氧化铝层的过程可以包括：向反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，然后抽走反应腔内的氮气。重复上述步骤15至25次。
其中，抽气时间是指在反应腔内抽走氮气的时长。通过在反应腔内抽气，能净化腔体。
本公开实施例中，第二子层42是抽气时间缓变的膜层。抽气时间可以改变单层膜生长前的状态。抽气时间过长会导致氧化铝层的表面离子密度降低，从而使膜层质量变差，且抽气时间不足也会导致膜层质量变差。因此，通过设计抽气时间逐渐变化的方式形成各氧化铝层，这样就会得到一层最接近所需抽气时间的氧化铝层，从而获得比较好的薄膜质量。
可选地，如图2所示，第二子层42包括依次层叠的第四氧化铝层421、第五氧化铝层422和第六氧化铝层423。
本公开的一些实现方式中，第二子层中各氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例均为2:3。
在其他一些实现方式中，第二子层中各氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例均可以小于2:3，以使第二子层具备更好的薄膜质量。
其中，制备第四氧化铝层421时的抽气时间比制备第五氧化铝层422的抽气时间多5％至15％，制备第六氧化铝层423的抽气时间比制备第五氧化铝层422的抽气时间少5％至15％。
示例性地，制备第五氧化铝层422的抽气时间为13s至20s。例如，制备第五氧化铝层422的抽气时间为15s。
示例性地，制备第四氧化铝层421时的抽气时间比制备第五氧化铝层422的抽气时间多10％。即制备第四氧化铝层421时的抽气时间可以是16.5s。
示例性地，制备第六氧化铝层423的抽气时间比制备第五氧化铝层422的抽气时间少10％。即制备第六氧化铝层423的抽气时间13.5s。
上述实现方式中，通过控制抽气时间渐变，能形成一层最接近所需抽气时间的氧化铝层，从而获得比较好的薄膜质量。
本公开实施例中，制备第一子层的各氧化铝层的过程也可以包括：向反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，然后抽走反应腔内的氮气。重复上述步骤15至25次。
在第一子层中各氧化铝层的抽气时间均相同，且各氧化铝层的抽气时间均为13s至20s。例如，抽气时间为15s。
可选地，氧化铝层的厚度均为5埃至15埃。示例性地，氧化铝层的厚度均为10埃。
通过将氧化铝层的厚度设置在上述范围内，能避免保护层40的厚度过小而起不到保护外延层20的目的，还能避免保护层40的厚度过大而提升光的吸收。
可选地，如图1所示，发光二极管还包括钝化层50，钝化层50位于保护层40远离外延层20的表面上。设置钝化层50能增强对发光二极管的保护效果。
示例性地，钝化层50可以是氧化硅层。
本公开实施例中，氧化硅层的厚度为3000埃。
示例性地，钝化层50可以包括分布式布拉格反射镜(Distributed BraggReflection，简称DBR)层。
其中，DBR层包括多个周期性交替层叠的SiO2层和TiO2层。且DBR层的周期数可以在20至50之间。例如，DBR层的周期数为32。
其中，DBR层中SiO2层的厚度可以是800埃至1200埃，TiO2层的厚度可以是500埃至900埃。
可选地，如图1所示，发光二极管还包括衬底10，外延层20和保护层40依次层叠在衬底10上。
示例性地，衬底10为蓝宝石衬底10。由于蓝宝石衬底10透光率比较高，且蓝宝石材料比较坚硬，化学特性比较稳定，因此采用蓝宝石衬底10能使发光二极管具有良好的发光效果和稳定性。
可选地，如图1所示，外延层20包括依次层叠于衬底10上的第一半导体层21、多量子阱层22和第二半导体层23，第一半导体层21的表面具有露出第二半导体层23的凹槽24。
本公开实施例中，第一半导体层21和第二半导体层23中的一个为p型层，第一半导体层21和第二半导体层23中的另一个为n型层。
作为一种示例，第一半导体层21为p型层，第二半导体层23为n型层。
可选地，第一半导体层21为掺铟的p型AlInP层。p型AlInP层的厚度可为0.5μm至3μm。
可选地，多量子阱层22包括交替生长的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层，AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层中Al的含量不同。其中，多量子阱层22可以包括交替层叠的3至8个周期的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层。
作为示例，本公开实施例中，多量子阱层22包括交替层叠的5个周期的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层。
可选地，多量子阱层22的厚度可以为150nm至200nm。
可选地，第二半导体层23为n型AlGaInP层。n型AlGaInP层的厚度可为0.5μm至3μm。
可选地，发光二极管还包括电极60，电极60至少位于第二半导体层23上和凹槽24内。
其中，一部分电极60位于凹槽24内，且位于外延层20的第一半导体层21上，另一部分电极60位于外延层20的第二半导体层23上。保护层40位于外延层20上且覆盖电极60。保护层40具有多个露出电极60通孔。
其中，第一半导体层21为p型层，位于第一半导体层21上的电极60为p电极60。
示例性地，p电极60可以是AuBe合金，能有效减少Au金属的使用量，降低制备成本。
可选地，AuBe合金的厚度为500埃至2000埃。
其中，第二半导体层23为n型层，位于第二半导体层23上的电极60为n电极60。
示例性地，n电极60可以是AuGe合金，能有效减少Au金属的使用量，降低制备成本。
可选地，AuGe合金的厚度为500埃至1500埃。
可选地，如图1所示，保护层40远离衬底10的表面具有两个焊点块70，一个焊点块70通过一个通孔与第一半导体层21上的电极60连接，另一个焊点块70通过另一个通孔与第二半导体上的电极60连接。
图3是本公开实施例提供的一种发光二极管的俯视图。如图3所示，两个焊点块70均为矩形块，且两个焊点块70块间隔分布，增大面积，便于导电。
本公开实施例中，焊点块70可以包括依次层叠的Cr层、Al层、Ti层、Ni层和AuSn合金层。
示例性地，Cr层的厚度可以是50埃至500埃，例如，Cr层的厚度可以是100埃。
示例性地，Al层的厚度可以是1000埃至5000埃，例如，Al层的厚度可以是3000埃。
示例性地，Ti层的厚度可以是500埃至1000埃，例如，Ti层的厚度可以是500埃。
示例性地，Ni层的厚度可以是2000埃至4000埃，例如，Ni层的厚度可以是2000埃。
示例性地，AuSn合金层的厚度可以是10000埃至50000埃，例如，AuSn合金层的厚度可以是20000埃。
图4是本公开实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程图。如图4所示，该制备方法包括：
步骤101：提供一衬底。
步骤102：在衬底上形成外延层。
步骤103：在外延层上形成保护层。
其中，保护层包括层叠在外延层上的第一子层，第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层，从保护层远离外延层的一侧至靠近外延层的一侧的方向上，各氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。
本公开实施例提供的发光二极管的制备方法制备的保护层包括层叠在外延层上的第一子层，第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层。并且，从保护层远离外延层的一侧至靠近外延层的一侧的方向上，各个氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例是逐渐减小的。由于制备氧化铝层时需要向反应腔内通入Al源和氧气。因此，控制氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例减小，使得制备氧化铝过程中，通入的Al是较少的。而对于氧化铝层来说，Al原子处于略微缺少的状态，能减少单质Al被腐蚀的发生。这样就使得形成的氧化铝层的致密性更好，且氧化铝层的薄膜质量也更高。因此，通过将靠近外延层的氧化铝层的Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小，以使得靠近外延层的氧化铝层的致密性好，提升保护层对外延层的保护效果。
在步骤102之前制备方法还包括以下几步：
第一步，提供一GaAs片。
第二步，在GaAs片上生长外延层，外延层包括依次层叠的第二半导体层、多量子阱层和第一半导体层。
本公开实施例中，第一半导体层和第二半导体层中的一个为p型层，第一半导体层和第二半导体层中的另一个为n型层。
示例性地，第二半导体层可以是n型AlGaInP层。n型AlGaInP层的厚度可为0.5μm至3μm。
示例性地，第一半导体层为掺铟的p型AlInP层。p型AlInP层的厚度可为0.5μm至3μm。
可选地，多量子阱层包括交替生长的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层，AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层中Al的含量不同。其中，多量子阱层可以包括交替层叠的3至8个周期的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层。
作为示例，本公开实施例中，多量子阱层包括交替层叠的5个周期的AlGaInP量子阱层和AlGaInP量子垒层。
可选地，多量子阱层的厚度可以为150nm至200nm。
第二步中，在生长第二半导体层前还可以先生长腐蚀截止层，且在生长多量子阱层之前可以生长AlInP载流子限制层。
示例性地，本公开实施例中，第一半导体层可以是p型层。
在生长第一半导体层之后还可以生长GaP窗口层，其中，GaP窗口层的厚度为10000埃至20000埃。
示例性地，GaP窗口层的厚度为11000埃。
步骤102可以包括：将外延层的第一半导体层键合到衬底上，并去除GaAs片。
可选地，键合温度可以是250℃至350℃。示例性地，键合温度可以是300℃。
在步骤103之前制备方法还包括以下几步：
第一步，刻蚀第二半导体层形成露出第一半导体层的凹槽。
具体可以包括：采用干法刻蚀的方式对第二半导体层刻蚀，露出第一半导体层。
第二步，在第一半导体层和第二半导体层上形成电极。
其中，第一半导体层为p型层，位于第一半导体层上的电极为p电极。
示例性地，p电极可以是AuBe合金，能有效减少Au金属的使用量，降低制备成本。
可选地，AuBe合金的厚度为500埃至2000埃。
其中，第二半导体层为n型层，位于第二半导体层上的电极为n电极。
示例性地，n电极可以是AuGe合金，能有效减少Au金属的使用量，降低制备成本。
可选地，AuGe合金的厚度为500埃至1500埃。
步骤103可以包括在外延层上依次形成第一子层和第二子层。
形成第一子层的过程可以包括以下几步：
第一步，向反应腔内通入Al源和氧气，控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例为第一比例，形成第一氧化铝层。
第二步，控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例由第一比例提升至第二比例，形成第二氧化铝层。
第三步，控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例由第二比例提升至第三比例，形成第三氧化铝层。
其中，第三比例为2:3，第一比例比第三比例小1％至5％，第二比例比第三比例小0.1％至0.8％。
示例性地，第一比例比第三比例小1％，第二比例比第三比例小0.1％。
在制备第一子层时，从第一氧化铝层至第三氧化铝层，氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例是逐渐接进入正常的Al和O比例的。由于制备氧化铝层时向反应腔内通入Al源和氧气。因此，控制氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例减小，使得制备氧化铝过程中，通入的Al是较少的。而对于氧化铝层来说，Al原子处于略微缺少的状态，能减少单质Al被腐蚀的发生。这样就使得形成的氧化铝层的致密性更好，且氧化铝层的薄膜质量也更高。
形成第二子层的过程可以包括以下几步：
第一步，向反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第一时长，形成第四氧化铝层。
示例性地，第一步的重复次数可以是20次。
第二步，向反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第二时长，形成第五氧化铝层。
其中，第二时长为13s至20s，第一时长比第二时长多5％至15％。
示例性地，第二时长为15s，第一时长为16.5s。
示例性地，第二步的重复次数可以是20次。
第三步，向反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第三时长，形成第五氧化铝层。
其中，第三时长比第二时长少5％至15％。
示例性地，第二时长为15s，第三时长为13.5s。
示例性地，第三步的重复次数可以是20次。
由于抽气时间可以改变单层膜生长前的状态。抽气时间过长会导致氧化铝层的表面离子密度降低，从而使膜层质量变差，且抽气时间不足也会导致膜层质量变差。因此，通过设计抽气时间逐渐变化的方式形成各氧化铝层，这样就会得到一层最接近所需抽气时间的氧化铝层，从而获得比较好的薄膜质量。
需要说明的是，在制备第一子层中各氧化铝层时，也会向反应腔内通入氮气和保护气，且同样需要进行抽气步骤。而第一子层中各氧化铝层的抽气时间均与正常抽气时间(第二时长)相同。
在步骤103之后还可以包括以下几步：
第一步，在保护层上形成两个通孔。
其中，两个通孔分别露出第一半导体层上的电极和第二半导体层上的电极。
第二步，在保护层上制备焊点块。
其中，如图1所示，在保护层的表面制备有两个焊点块，一个焊点块通过通孔与第一半导体层上的电极连接，另一个焊点块通过通孔与第二半导体上的电极连接。
本公开实施例中，焊点块可以包括依次层叠的Cr层、Al层、Ti层、Ni层和AuSn合金层。
示例性地，Cr层的厚度可以是50埃至500埃，例如，Cr层的厚度可以是100埃。
示例性地，Al层的厚度可以是1000埃至5000埃，例如，Al层的厚度可以是3000埃。
示例性地，Ti层的厚度可以是500埃至1000埃，例如，Ti层的厚度可以是500埃。
示例性地，Ni层的厚度可以是2000埃至4000埃，例如，Ni层的厚度可以是2000埃。
示例性地，AuSn合金层的厚度可以是10000埃至50000埃，例如，AuSn合金层的厚度可以是20000埃。
第三步，在保护层的表面制作钝化层。
示例性地，钝化层可以是氧化硅层。
本公开实施例中，氧化硅层的厚度为3000埃。
示例性地，钝化层可以包括分布式布拉格反射镜(Distributed BraggReflection，简称DBR)层。
其中，DBR层包括多个周期性交替层叠的SiO2层和TiO2层。且DBR层的周期数可以在20至50之间。例如，DBR层的周期数为32。
其中，DBR层中SiO2层的厚度可以是800埃至1200埃，TiO2层的厚度可以是500埃至900埃。
需要说明的是，生长钝化层后，可以采用光刻技术在钝化层表面刻蚀出露出焊点块的过孔，以便于通电连接。
最后，可以对蓝宝石进行隐形切割划裂，隐形切割划裂可以较好的减少亮度的损失。然后，测试得到发光二极管芯片。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括依次层叠的外延层(20)和保护层(40)，所述保护层(40)包括层叠在所述外延层(20)上的第一子层(41)，所述第一子层(41)包括依次层叠的多个氧化铝层，从所述保护层(40)远离所述外延层(20)的一侧至靠近所述外延层(20)的一侧的方向上，各所述氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一子层(41)包括依次层叠的第一氧化铝层(411)、第二氧化铝层(412)和第三氧化铝层(413)；
所述第一氧化铝层(411)的Al原子数量和O原子数量之比的比例比所述第三氧化铝层(413)的Al原子数量和O原子数量之比的比例小1％至5％，所述第二氧化铝层(412)的Al原子数量和O原子数量之比的比例比所述第三氧化铝层(413)的Al原子数量和O原子数量之比的比例小0.1％至0.8％。
3.根据权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于，所述保护层(40)还包括层叠在所述第一子层(41)上的第二子层(42)，所述第二子层(42)包括依次层叠的多个氧化铝层；
从所述保护层(40)远离所述外延层(20)的一侧至靠近所述外延层(20)的一侧的方向上，所述第二子层(42)中制备各氧化铝层时的抽气时间逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述第二子层(42)包括依次层叠的第四氧化铝层(421)、第五氧化铝层(422)和第六氧化铝层(423)；
制备所述第四氧化铝层(421)时的抽气时间比制备所述第五氧化铝层(422)的抽气时间多5％至15％，制备所述第六氧化铝层(423)的抽气时间比制备所述第五氧化铝层(422)的抽气时间少5％至15％。
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，制备所述第五氧化铝层(422)的抽气时间为13s至20s。
6.根据权利要求1至2、权利要求4至5任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述氧化铝层的厚度均为5埃至15埃。
7.据权利要求1至2、权利要求4至5任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括钝化层(50)，所述钝化层(50)位于所述保护层(40)远离所述外延层(20)的表面上。
8.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上形成外延层；
在所述外延层上形成保护层，所述保护层包括层叠在所述外延层上的第一子层，所述第一子层包括依次层叠的多个氧化铝层，从所述保护层远离所述外延层的一侧至靠近所述外延层的一侧的方向上，各所述氧化铝层中Al原子数量和O原子数量之比的比例逐渐减小。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述外延层上形成所述第一子层包括：
向反应腔内通入Al源和氧气，控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例为第一比例，形成第一氧化铝层；
控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例由所述第一比例提升至第二比例，形成第二氧化铝层；
控制Al源和氧气的混合物中Al原子数量和O原子数量之比的比例由所述第二比例提升至第三比例，形成第三氧化铝层，所述第三比例为2:3，所述第一比例比所述第三比例小1％至5％，所述第二比例比所述第三比例小0.1％至0.8％。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述外延层上形成所述第一子层之后，还包括：在所述第一子层上形成第二子层；
在所述第一子层上形成第二子层形成所述第二子层包括：
向所述反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走所述反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第一时长，形成第四氧化铝层；
向所述反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走所述反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第二时长，形成第五氧化铝层，所述第二时长为13s至20s，所述第一时长比所述第二时长多5％至15％；
向所述反应腔内通入氮气、Al源、氧气和保护气，抽走所述反应腔内的氮气，重复15至25次，每次抽气时间控制为第三时长，形成第五氧化铝层，所述第三时长比所述第二时长少5％至15％。
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