CN205723601U - 一种低成本发光二极管 - Google Patents
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Abstract
一种低成本发光二极管，涉及发光二极管的生产技术领域，在基板一侧设置下电极，在基板另一侧依次设置DBR层、N限制层、有源层、P限制层、电流扩展层、P型欧姆接触层和上电极，其中P型欧姆接触层为掺杂Mg或C的InxGa(1‑x)As或GaP材料层；所述上电极为2～3层金属层，连接在P型欧姆接触层上的金属层为金属镍层。本实用新型不仅达到了上电极与P型欧姆接触层的良好欧姆接触，而且无须采用金属Au，利于大大降低材料成本，利于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体元器件——发光二极管的生产技术领域。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)属半导体元器件之一，由于LED具有寿命长、功耗小、体积小、坚固耐用、多色显示、响应时间快、冷光发射、工作温度稳定性好、电压低和有利于环保，已经广泛应用于建筑物外观照明、景观照明、标识与指示性照明、室内空间展示照明、娱乐场所及舞台照明和视频屏幕，随着显示屏采用LED当背光源后，LED将打开了新的应用领域。
传统四元系AlGaInP LED中，上电极通常有五至七层金属层制成，其中与P型欧姆接触层连接的金属层采用金（Au），在其它的金属层中也还需要采用金（Au）或金铍（AuBe），因此，大大增加了LED的制造成本，降低了LED商业化进程和竞争力。
实用新型内容
鉴于上述传统LED的缺点，本实用新型提出一种用金属镍做欧姆接触的发光二极管。
本实用新型包括在基板一侧设置下电极，在基板另一侧依次设置DBR层、N限制层、有源层、P限制层、电流扩展层、P型欧姆接触层和上电极，其特征在于：所述P型欧姆接触层为掺杂Mg或C的InxGa(1-x)As或GaP材料层；所述上电极为2～3层金属层，连接在P型欧姆接触层上的金属层为金属镍层。
采用该结构以后，用金属镍取代了传统结构中的AuBe，成本得到了显著的降低，而且通过该设计，外延欧姆接触层的势垒比传统结构的势垒低了一个数量级，可以与镍金属形成欧姆接触。可以不需要Be原子的扩散，达到了上电极与P型欧姆接触层的良好欧姆接触。
当然，还可根据客户对产品的外观需要，在上电极表面设置Au装饰层。以提高产品的感观性。
附图说明
图1为本实用新型产品的一种结构示意图。
图2为本实用新型产品的另一种结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
1、生产工艺：
如图1所示，在材料为GaAs的生长基板108上通过有机金属气相外延法在基板108同一侧依序生长DBR层107（选用的材料为：GaAs/AlGaAs）；N限制层106（选用的材料为：(AlxGa91-x))0.5In0.5P，其中，x为0至1，并以Si或Te进行掺杂，掺杂浓度为1e17～1e19）；有源层105（选用的材料为：AlxGa(1-x)InP）；P限制层104（选用的材料为：AlInP）；电流扩展层103（选用的材料为：GaP或(AlxGa(1-x))0.5In0.5P）；欧姆接触层202（选用的材料为：InxGa(1-x)As，其中以Mg或C进行掺杂，掺杂浓度为：1e19～1e21），形成完整的发光二极管外延结构。
芯片工艺制作：选用215和511溶液清洗，涂覆光刻胶，光刻尺寸为60至100微米，曝光5～15s，120℃烘烤30min，显影1min后吹干。利用电子束蒸发的方式在欧姆接触层202表面蒸镀电极层。
电极层中的欧姆接触金属选用Ni，采用电子束或磁控溅射的方式，将金属镍镀在P型欧姆接触外延层的表面，再在300～550℃的条件下进行退火，然后再在金属镍层表面依次制作Ti层和Al层。用蓝膜粘掉金属层，再浸入去胶液，去除多余的光刻胶，上电极201制作完成。
焊线电极选用金属Au或Al，阻挡层选用金属Ti。
经研磨，将GaAs的生长基板108减薄至160～190微米内，选用215溶液清洗后，利用热蒸发的方式，在GaAs的生长基板108表面蒸镀下电极109，金属选用AuGe，厚度500至2000埃。
2、产品结构：
如图1所示，在基板108一侧设置下电极109，在基板108另一侧依次设置DBR层107、N限制层106、有源层105、P限制层104、电流扩展层103、P型欧姆接触层202和上电极201。在上电极201中，金属镍层201-1连接在P型欧姆接触层202上，在金属镍层201上依次设有Ti层201-2和Al层201-3。
实施例二：
如图2所示，在材料为GaAs的生长基板108上通过有机金属气相外延法在基板108同一侧依序生长DBR层107（选用的材料为：GaAs/AlGaAs）；N限制层106（选用的材料为：(AlxGa91-x))0.5In0.5P，其中，x为0至1，并以Si或Te进行掺杂，掺杂浓度为1e17～1e19）；有源层105（选用的材料为：AlxGa(1-x)InP）；P限制层104（选用的材料为：AlInP）；电流扩展层103（选用的材料为：GaP或(AlxGa(1-x))0.5In0.5P）；欧姆接触层202（选用的材料为：GaP，其中以Mg或C进行掺杂，掺杂浓度为：1e19～1e21），形成完整的发光二极管外延结构。
芯片工艺制作：选用215和511溶液清洗，涂覆光刻胶，光刻尺寸为60至100微米，曝光5～15s，120℃烘烤30min，显影1min后吹干。利用电子束蒸发的方式在欧姆接触层202表面蒸镀电极层。
电极层中的欧姆接触金属选用Ni，采用电子束或磁控溅射的方式，将金属镍镀在P型欧姆接触外延层的表面，再在400～500℃的条件下进行退火，然后再在金属镍层表面依次制作Al层和Cr层（或Ni层）。用蓝膜粘掉金属层，再浸入去胶液，去除多余的光刻胶，上电极201制作完成。还可在上电极201外蒸镀Au装饰层。
焊线电极选用金属Au或Al，阻挡层选用金属Ti。
经研磨，将GaAs的生长基板108减薄至160～190微米内，选用215溶液清洗后，利用热蒸发的方式，在GaAs的生长基板108表面蒸镀下电极109，金属选用AuGe，厚度500至2000埃。
2、产品结构：
如图1所示，在基板108一侧设置下电极109，在基板108另一侧依次设置DBR层107、N限制层106、有源层105、P限制层104、电流扩展层103、P型欧姆接触层202和上电极201。在上电极201中，金属镍层201-1连接在P型欧姆接触层202上，在金属镍层201上依次设有Al层201-2和Cr层（或Ni层）201-3，以及Au装饰层201-4。
Claims (2)
1.一种低成本发光二极管，包括在基板一侧设置下电极，在基板另一侧依次设置DBR层、N限制层、有源层、P限制层、电流扩展层、P型欧姆接触层和上电极，其特征在于：所述P型欧姆接触层为InxGa(1-x)As或GaP材料层，所述上电极为2～3层金属层，连接在P型欧姆接触层上的金属层为金属镍层。
2.根据权利要求1所述低成本发光二极管，其特征在于：在上电极表面设置Au装饰层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620481433.8U CN205723601U (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 一种低成本发光二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620481433.8U CN205723601U (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 一种低成本发光二极管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205723601U true CN205723601U (zh) | 2016-11-23 |
Family
ID=57300569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620481433.8U Active CN205723601U (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 一种低成本发光二极管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205723601U (zh) |
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2016
- 2016-05-25 CN CN201620481433.8U patent/CN205723601U/zh active Active
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