專利名稱：氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是指氮化鎵基發(fā)光二極管器件工藝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
GaN基LED是一種電致發(fā)光器件，因此需要在發(fā)光材料表面制作電極，從電極注入電流來驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。電極的面積大小對(duì)LED的光電性能有很大的影響，一方面電極面積越大，電流注入越容易，電流分布能做到更均勻，工作電壓也能降低，這有利于提高電光轉(zhuǎn)化效率；另一方面電極都是吸光材料，其面積越大遮光面也越大，這會(huì)導(dǎo)致電光轉(zhuǎn)化效率的下降。為了解決這一矛盾，業(yè)界很早就提出了在LED上制作電流阻擋層的辦法，即在距離電極正下方一定深度的位置制作絕緣材料來阻止這塊區(qū)域的電流通過，這樣在電極的正下方就不會(huì)發(fā)光，所以電極實(shí)際上就沒有或很少遮光，從而提高了 LED的電光轉(zhuǎn)化效率。LED的電流阻擋層的制作方法有很多種，單是其工藝過程一般都相對(duì)復(fù)雜，制作成本相對(duì)較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，該方法是通過對(duì)P-GaN表面進(jìn)行退火、等離子體轟擊、離子注入、溶液浸泡等處理，使P-GaN表面變成高阻層，從而起到電流阻擋層地作用，這提高LED的發(fā)光效率，降低工藝制作成本。本發(fā)明提供一種氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，包括如下步驟步驟1 取一氮化鎵LED外延片，該外延片由襯底，N型氮化鎵，多量子阱，鋁鎵氮 EBL和P型氮化鎵組成；步驟2 將該氮化鎵LED外延片隔離成多個(gè)重復(fù)單元，每個(gè)單元就是一個(gè)獨(dú)立的 LED芯片；步驟3 對(duì)每個(gè)單元上表面的選定區(qū)域進(jìn)行表面處理，使P型氮化鎵的表層的中心區(qū)域形成電流阻擋層；步驟4 在每個(gè)單元上表面制作P電極，該P(yáng)電極覆蓋整個(gè)電流阻擋層及P型氮化鎵，完成氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作。其中的襯底包括藍(lán)寶石、硅或碳化硅。其中的N型氮化鎵為非故意摻雜的氮化鎵和摻施主雜質(zhì)的氮化鎵或摻施主雜質(zhì)的氮化鎵。其中所述電流阻擋層是任意大小和任意形狀。其中的表面處理包括退火、等離子體轟擊、離子注入和溶液浸泡的步驟。其中的P電極是指沉積在P型氮化鎵表面的薄膜材料電極，包括鎳、銀、鉬、鈀、金或ITO材料，或這些材料的任意組合。其中的多量子阱中的每一量子阱包括氮化鎵層和銦鎵氮層。其中的多量子阱的量子阱數(shù)為3-10。


為使審查員能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，以下結(jié)合附圖及較佳具體實(shí)施例的詳細(xì)說明如后，其中圖1是本發(fā)明的氮化鎵外延片上一個(gè)重復(fù)單元的側(cè)視示意圖。圖2是本發(fā)明的一個(gè)的重復(fù)單元在進(jìn)行了表面處理后的側(cè)視示意圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是本發(fā)明的一個(gè)的重復(fù)單元在制作P電極后的側(cè)視示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1至圖4所示，本發(fā)明提供一種氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，包括如下步驟步驟1 取氮化鎵LED外延片100，該外延片100由襯底10，N型氮化鎵20，多量子阱30，鋁鎵氮電子阻擋層(EBL)40和P型氮化鎵50組成(圖1中)；其中所述的襯底10包括藍(lán)寶石、硅、碳化硅等，襯底10是起外延模板和支撐作用的；其中所述的N型氮化鎵20為非故意摻雜的氮化鎵和摻施主雜質(zhì)的氮化鎵或摻施主雜質(zhì)的氮化鎵，N型氮化鎵20的作用是向多量子阱30注入電子；其中所述的多量子阱30中的每一量子阱包括氮化鎵層和銦鎵氮層，該多量子阱30的量子阱數(shù)為3-10，電子和空穴在多量子阱30中可以復(fù)合而發(fā)光；其中所述的P型氮化鎵50的作用是向多量子阱30注入空穴；步驟2 將該氮化鎵LED外延片100隔離成多個(gè)重復(fù)單元，每個(gè)單元就是一個(gè)獨(dú)立的LED芯片，其中所述的隔離方法包括濕法腐蝕、干法刻蝕、激光切割等；步驟3 對(duì)每個(gè)單元上表面的選定區(qū)域進(jìn)行表面處理，使P型氮化鎵50的表層的選定區(qū)域形成電流阻擋層70(圖2中)，該電流阻擋層70是任意大小和任意形狀(圖2或圖3中)；其中所述的表面處理包括退火、等離子體轟擊、離子注入和溶液浸泡等方法，進(jìn)行表面處理的目的是使每個(gè)單元上表面的選定區(qū)域變成高組層，因此當(dāng)發(fā)光二極管工作時(shí)， 注入到電流阻擋層70的電流是非常微小的；步驟4 在每個(gè)單元上表面制作P電極60 (圖4中)，該P(yáng)電極覆蓋整個(gè)電流阻擋層70及P型氮化鎵50，其中所述的P電極60是指沉積在P型氮化鎵50表面的薄膜材料電極，包括鎳、銀、鉬、鈀、金或ITO材料，或這些材料的任意組合。實(shí)施例請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1至圖4所示，本發(fā)明提供一種氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制備方法，包括如下步驟步驟1 取一氮化鎵LED外延片100，該外延片100由藍(lán)寶石襯底10，N型氮化鎵 20，多量子阱30，鋁鎵氮EBL 40和P型氮化鎵50組成(圖1中)；步驟2 將該氮化鎵LED外延片100隔離成1000 X IOOOum大小的正方形重復(fù)單元 101，每個(gè)單元101就是一個(gè)獨(dú)立的LED芯片；步驟3 對(duì)單元101上表面正中央100X IOOum的區(qū)域進(jìn)行硅離子注入并形成電流阻擋層70(圖2或圖3中)；步驟4 在單元101整個(gè)上表面沉積NiAgNiAu金屬薄膜來作為P電極60(圖4中)，該P(yáng)電極60覆蓋整個(gè)電流阻擋層70。 以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，包括如下步驟步驟1 取一氮化鎵LED外延片，該外延片由襯底，N型氮化鎵，多量子阱，鋁鎵氮EBL和 P型氮化鎵組成；步驟2 將該氮化鎵LED外延片隔離成多個(gè)重復(fù)單元，每個(gè)單元就是一個(gè)獨(dú)立的LED芯片；步驟3 對(duì)每個(gè)單元上表面的選定區(qū)域進(jìn)行表面處理，使P型氮化鎵的表層的中心區(qū)域形成電流阻擋層；步驟4 在每個(gè)單元上表面制作P電極，該P(yáng)電極覆蓋整個(gè)電流阻擋層及P型氮化鎵， 完成氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中的襯底包括藍(lán)寶石、硅或碳化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中的N型氮化鎵為非故意摻雜的氮化鎵和摻施主雜質(zhì)的氮化鎵或摻施主雜質(zhì)的氮化鎵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中所述電流阻擋層是任意大小和任意形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中的表面處理包括退火、等離子體轟擊、離子注入和溶液浸泡的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中的P電極是指沉積在P型氮化鎵表面的薄膜材料電極，包括鎳、銀、鉬、鈀、金或ITO材料，或這些材料的任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中的多量子阱中的每一量子阱包括氮化鎵層和銦鎵氮層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，其中的多量子阱的量子阱數(shù)為3-10。
全文摘要
一種氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作方法，包括如下步驟步驟1取一氮化鎵LED外延片，該外延片由襯底，N型氮化鎵，多量子阱，鋁鎵氮EBL和P型氮化鎵組成；步驟2將該氮化鎵LED外延片隔離成多個(gè)重復(fù)單元，每個(gè)單元就是一個(gè)獨(dú)立的LED芯片；步驟3對(duì)每個(gè)單元上表面的選定區(qū)域進(jìn)行表面處理，使P型氮化鎵的表層的中心區(qū)域形成電流阻擋層；步驟4在每個(gè)單元上表面制作P電極，該P(yáng)電極覆蓋整個(gè)電流阻擋層及P型氮化鎵，完成氮化鎵基發(fā)光二極管電流阻擋層的制作。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102214743SQ20111015290
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者伊?xí)匝? 孫波, 汪煉成, 王國(guó)宏, 郭恩卿 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所