專利名稱：一種高反射低電壓的倒裝發(fā)光二極管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有高反射、低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管及制備方法，涉及一種新型的LED器 件結(jié)構(gòu)，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，高亮度AlGaInP發(fā)光二極管(LED)由于在大屏幕彩色顯示、交通指示等領(lǐng) 域的廣泛應(yīng)用，受到人們廣泛關(guān)注。盡管AlGaInP LED的內(nèi)量子效率接近100%，但是其提 取效率仍舊很低，主要原因是向上發(fā)出的光受到表面全內(nèi)反射效應(yīng)的限制，只有一小部分 光才能出射到表面，而向下發(fā)的光卻幾乎被GaAs襯底全部吸收。表面粗化緩解了全內(nèi)反 射的問題，給光子逃出芯片表面提供了機會，文獻(xiàn)報道表面粗化技術(shù)使得芯片的提取效率 提高了 22%。采用金屬反光鏡結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)將向下發(fā)射的光反射到出光表 面，大大提高了器件的外量子效率，文獻(xiàn)報道的該結(jié)構(gòu)外量子效率相比普通結(jié)構(gòu)的提高了 35%。圖1是倒裝LED外延結(jié)構(gòu)示意圖。帶反光鏡的倒裝LED制作過程為首先，在外延 片發(fā)光單元100的上表面濺射金屬反光層及金屬擴散阻擋層101 ；接著，濺射倒裝樣品面的 鍵合金屬層102 ；然后，將表面有金屬的倒裝外延片和濺射有硅面鍵合金屬層103的Si襯 底104進(jìn)行金屬鍵合。最后，把鍵合完成的樣品去除GaAs襯底002和AlAs腐蝕停層001， 圖2為帶反光鏡的倒裝結(jié)構(gòu)示意圖。由于金屬反光鏡的存在，使得此種結(jié)構(gòu)的倒裝器件將向下發(fā)出的光反射出發(fā)光表 面，其發(fā)光強度在一定程度上得到提高。但是由于金屬-半導(dǎo)體界面(發(fā)光單元100的上 表面與金屬反光層及金屬擴散阻擋層101交界處)在高溫形成歐姆接觸以及長時間鍵合過 程中均存在界面之間的元素擴散問題，使得反光層不清晰，造成反光效果變差，甚至元素向 外延結(jié)構(gòu)中的擴散帶來了器件電壓增高現(xiàn)象。于是人們就在半導(dǎo)體和金屬之間加上一層 SiO2或銦錫氧化物(ITO)，用來阻擋元素的擴散，結(jié)果有效地提高了器件的出光效率，并一 定程度上降低了界面間元素擴散，進(jìn)而降低了元素擴散帶來的高電壓。但是，SiO2F導(dǎo)電， 使用時需要采用打孔的方式，金屬必須穿過SiO2中的孔才能與半導(dǎo)體形成歐姆接觸，這種 方式不僅工藝復(fù)雜，而且減小了金屬半導(dǎo)體的接觸面積，最終還是增加了器件的工作電壓。 另外，當(dāng)把SiO2換上一層透明導(dǎo)電的ITO時，P型半導(dǎo)體表面和呈η型的ITO直接接觸，它 們之間存在接觸勢壘的問題，結(jié)果仍是增大器件的工作電壓。對于發(fā)光二極管而言，器件中的電流分布是影響器件電壓和光功率高低的一個主 要因素。通過對芯片尺寸為300 μ mX 300 μ m、電極尺寸為100 μ m,表面蒸發(fā)有300nm ITO電 流擴展層的AlGaInP基紅光LED(外延結(jié)構(gòu)如圖1所示)的電流密度分布的數(shù)值模擬，得到 的模擬結(jié)果為當(dāng)注入20mA電流時，分布在電極以下部分的電流密度要占總注入電流密度 的33%以上。無論對于正裝器件還是倒裝器件來說，分布在電極以下部分的電流產(chǎn)生的光， 幾乎都被電極擋住或吸收而不能發(fā)射出器件，最終將以熱的形式產(chǎn)生。結(jié)果，造成了器件發(fā) 光效率低、光功率小、熱特性差等問題。雖然倒裝器件的Si襯底的熱導(dǎo)率(1. 4ff/cm □ K)
3比正裝GaAs襯底的熱導(dǎo)率(0. 54ff/cm □ K)高，但電極以下分布的電流占總注入電流的比 例并沒有改變。因此，目前僅通過反光鏡結(jié)構(gòu)的方式來提高器件的光功率很難再進(jìn)一步，于 是人們將表面粗化等方式引入到倒裝器件中，但是仍舊很難將倒裝LED的電壓降至2. 2V以 下。針對器件中電流分布的問題，人們提出了電流阻擋層的方法。通過光刻等工藝把 電流阻擋層引入到器件中，它將驅(qū)使電流流向電極以外部分，來減少電極以下電流分布的 比例，最終在一定程度上提高了光功率。然而，電流阻擋層附近擁擠的電流分布，將帶來此 處差的熱特性，最終造成器件的可靠性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制備方 法。圖3顯示的是本發(fā)明的倒裝發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，從上到下依次包括倒裝發(fā)光二 極管上電極105、發(fā)光單元100、金屬反光層及金屬擴散阻擋層101、倒裝樣品面鍵合金屬層 102、硅面鍵合金屬層103、Si襯底104和倒裝發(fā)光二極管的下電極106 ；其特征在于發(fā)光 單元100與金屬反光層及金屬擴散阻擋層101之間設(shè)置有圖形歐姆接觸層201、非金屬層 203和元素擴散阻擋層202 ；倒裝發(fā)光二極管上電極105的正下方對應(yīng)的圖形歐姆接觸層201的圖形中存在一 個空位，并且空位處填充有非金屬層203 ；即圖形歐姆接觸層201、非金屬層203在同一層 上；在圖形歐姆接觸層201和金屬反光層及金屬擴散阻擋層101之間設(shè)有阻擋大量金屬元 素向外延層擴散的元素擴散阻擋層202。本發(fā)明中設(shè)置圖形歐姆接觸層201的目的引導(dǎo)電流，使其主動流向電極以外部 分，減少電極以下部分的載流子分布，即改變器件中的電流分布。本發(fā)明中圖形歐姆接觸層201圖形結(jié)構(gòu)的主要原則圖形歐姆接觸層201的圖形 中，與器件的上電極105正下方相對應(yīng)的區(qū)域處，確保存在一個空洞(即此處做歐姆接觸層 的金屬被全部腐蝕掉)，并且此空洞由非金屬層203來填充，而圖形歐姆接觸層201其他部 分沒有圖案和形狀限制。所以圖形歐姆接觸層201的形狀可為條形(例如圖4)、或回字 型(例如圖5)、或類回字型(例如圖6)、或環(huán)形(例如圖7)、或叉指型(例如圖8)等。本發(fā)明中非金屬層203可以為ΙΤ0、或SiO2、或本征半導(dǎo)體、或SixOy、或SixNy、或 不摻雜非晶Si、或不導(dǎo)電樹脂。本發(fā)明中圖形歐姆接觸層201和金屬反光層101之間用來阻擋大量金屬元素向外 延層擴散的元素擴散阻擋層202為ΙΤ0，或折射率低于發(fā)光單元100的上表面材料的折射率 的透明導(dǎo)電物質(zhì)。本發(fā)明中金屬反光層及金屬擴散阻擋層101的金屬反光層為Au、或AuBe、或 AuZnAu、或Ag、或Al，阻擋鍵合層金屬向反光層擴散的金屬擴散阻擋層為Ti/TiN、或Ti/Pt、 或 Ti/W/Pt、或 Ta/TaN。本發(fā)明中倒裝樣品面鍵合金屬層102和硅面鍵合金屬層103的金屬鍵合層為Au、 或金屬銦、或金屬錫、或金錫合金、或銀錫合金。本發(fā)明中圖形歐姆接觸層201的金屬為AuBe/Au、或AuZnAu、或TiAu。
所述的一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于制 備工藝步驟如下5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu) 的制備方法，其特征在于制備工藝步驟如下1)在GaAs襯底用金屬有機化學(xué)汽相淀積方法依次外延生長AlAs腐蝕停層，發(fā)光 單元，得到倒裝發(fā)光二極管外延片，2)通過金屬鍵合的工藝將圖形歐姆接觸層引入器件，具體為首先，將外延片進(jìn) 行清洗；接著，蒸發(fā)、濺射或者電鍍金屬歐姆接觸層，并光刻得到圖形歐姆接觸層；隨后，將 非金屬層蒸發(fā)或離子注入到上電極的正下方所對應(yīng)的空洞區(qū)域，厚度和圖形歐姆接觸層相 同，光刻并清洗；然后，分別蒸發(fā)、濺射或者電鍍元素擴散阻擋層、金屬反光層及金屬擴散阻 擋層和倒裝樣品面鍵合金屬層；將帶有圖形歐姆接觸層的外延片和長有硅面鍵合金屬層的 Si襯底低溫鍵合；3)將鍵合完成的外延片分別去除GaAs襯底和AlAs腐蝕停層；接著，在露出的發(fā) 光單元上表面濺射AuGeM/Au金屬層，光刻得到上電極，并將Si襯底減??；然后，在減薄的 這一面濺射形成倒裝樣品的下電極，解理，壓焊。本發(fā)明中設(shè)計的的圖形歐姆接觸層201的圖形與發(fā)光二極管上電極105對應(yīng)的區(qū) 域存在一個空洞，并且填充有非金屬層203的優(yōu)勢由于非金屬層203的不導(dǎo)電性，注入的 電流在圖形歐姆接觸層201的引導(dǎo)下，主動流向上電極105以外的區(qū)域。所以，減少了上電 極105以下部分的電流分布的比例，進(jìn)而增加了上電極105以外部分用于有效發(fā)光的載流 子的比例。本發(fā)明中在圖形歐姆接觸層201和金屬反光層及金屬擴散阻擋層101之間設(shè)有元 素擴散阻擋層202的優(yōu)勢在高溫合金形成歐姆接觸以及長時間鍵合過程中半導(dǎo)體_金屬 界面之間存在元素的擴散，鍵合使用的金屬元素會在這些過程中擴散到外延結(jié)構(gòu)中，甚至 會形成深能級，最終造成器件電壓增大現(xiàn)象。元素擴散阻擋層202的存在阻擋或減小了金 屬元素向外延結(jié)構(gòu)的擴散。本發(fā)明的主要特點1)圖形歐姆接觸層201的圖形與發(fā)光二極管上電極105對應(yīng)區(qū)域存在一個空洞， 并且空洞由非金屬層203填充。此種結(jié)構(gòu)當(dāng)電流注入時有效地疏散了上電極105以下區(qū)域 的電流，引導(dǎo)電流主動流向上電極105以外的區(qū)域分布，從而增大了用于上電極105以外部 分對應(yīng)的有源區(qū)發(fā)光的載流子的比例。由于上電極105以外部分對應(yīng)的有源區(qū)的輻射復(fù)合 發(fā)光，產(chǎn)生的光子避免了電極的阻擋或吸收，所以此種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了倒裝LED的光提 取效率和光功率。2)此種結(jié)構(gòu)對器件中電流分布起到主動引導(dǎo)的作用，進(jìn)而避免了上電極105正下 方電流擁擠的現(xiàn)象，減少了體內(nèi)由于產(chǎn)生的大量光子無法發(fā)射出器件而生成的熱，進(jìn)一步 提高了倒裝LED的飽和電流和熱特性。同時，電流在器件中較均勻的分布，也帶來了器件電 壓的降低。3)元素擴散阻擋層202的存在阻擋或減小了鍵合使用的金屬元素向外延結(jié)構(gòu)中 的擴散，這樣，一方面減少了由于元素擴散引起的器件電壓升高的現(xiàn)象，另一方面保護(hù)了金 屬反光鏡的鏡面結(jié)構(gòu)和反射效果。


圖1 倒裝發(fā)光二極管外延片結(jié)構(gòu)中100為發(fā)光單元；001為AlAs腐蝕停層；002為GaAs襯底。圖2 普通倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中100為發(fā)光單元；101為金屬反光層及金屬擴散阻擋層；102為倒裝樣品面 鍵合金屬層；103為硅面鍵合金屬層；104為Si襯底；105為倒裝樣品的η面電極；106為倒 裝樣品的P面電極。圖3 本發(fā)明的倒裝發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)中100為發(fā)光單元；101為金屬反光層及金屬擴散阻擋層；102為倒裝樣品面 鍵合金屬層；103為硅面鍵合金屬層；104為Si襯底；105為倒裝樣品的η面電極；106為倒 裝樣品的P面電極；201為圖形歐姆接觸層202為ITO元素擴散阻擋層；203為非金屬層。圖4 本發(fā)明實施例1采用的圖形接觸層結(jié)構(gòu)圖中100為發(fā)光單元；201為圖形歐姆接觸層。圖5 本發(fā)明實施例2采用的圖形接觸層結(jié)構(gòu)圖中100為發(fā)光單元；201為圖形歐姆接觸層。圖6 本發(fā)明采用的圖形接觸層為類回字型結(jié)構(gòu)的實例中100為發(fā)光單元；201為圖形歐姆接觸層。圖7 本發(fā)明采用的圖形接觸層為類環(huán)形結(jié)構(gòu)的實例中100為發(fā)光單元；201為圖形歐姆接觸層。圖8 本發(fā)明采用的圖形接觸層為叉指型結(jié)構(gòu)的實例中100為發(fā)光單元；201為圖形歐姆接觸層。本發(fā)明中實施例1和實施例2的倒裝發(fā)光二極管的剖面結(jié)構(gòu)圖均如圖3所示。
具體實施例方式本發(fā)明的高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管的制備方法，制備工藝步驟如下1)在GaAs襯底002上，用普通金屬有機化學(xué)汽相淀積(MOCVD)方法依次外延生長 AlAs腐蝕停層001，發(fā)光單元100，得到AlGaInP基倒裝發(fā)光二極管外延片，外延結(jié)構(gòu)如圖1 所示，4)2)通過金屬鍵合的工藝將圖形歐姆接觸層201引入器件，具體為首先，將外延 片進(jìn)行常規(guī)清洗；接著，蒸發(fā)、濺射或者電鍍金屬歐姆接觸層，并光刻得到圖形歐姆接觸層 201 ；隨后，將非金屬層203蒸發(fā)或離子注入到上電極105的正下方所對應(yīng)的空洞區(qū)域，厚度 和圖形歐姆接觸層201相同，光刻并清洗；然后，分別蒸發(fā)、濺射或者電鍍元素擴散阻擋層 202、金屬反光層及金屬擴散阻擋層101和倒裝樣品面鍵合金屬層102 ；最后，將帶有圖形歐 姆接觸層201的外延片和長有硅面鍵合金屬層103的Si襯底104低溫鍵合，3)將鍵合完成的外延片分別去除GaAs襯底002和AlAs腐蝕停層001 ；接著，在露 出的發(fā)光單元100上表面濺射AuGeNi/Au金屬層，光刻得到倒裝樣品的上(η面)電極105， 并將Si襯底104減薄至約100 μ m ；然后，在減薄的這一面濺射TiAu形成倒裝樣品的下(ρ 面)電極106，解理，壓焊，倒裝LED器件制備完成。實施例1:本發(fā)明的第一個具體實施方案的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，主要由以下部分組成發(fā)光單元100，金屬反光層及金屬擴散阻擋層101，倒裝樣品面鍵合金屬層102，硅面鍵 合金屬層103，Si襯底104，倒裝樣品的η面電極105，倒裝樣品的P面電極106，圖形歐姆 接觸層201，ITO元素擴散阻擋層202，非金屬層203 ；其制備過程和方法如下1、用普通金屬有機化學(xué)汽相淀積(MOCVD)方法在GaAs襯底002 (300 μ m)上依次 外延生長AlAs腐蝕停層001(60nm)和發(fā)光單元100 (8 μ m)，如圖1所示；2、采用濺射的方法，分別在發(fā)光單元100和Si襯底104 (260 μ m)表面上淀積 AuZnAu(10nm/10nm/50nm)禾口 TiAu(30nm/500nm)；3、將倒裝外延片光刻圖形結(jié)構(gòu)，如圖4所示，接著蒸發(fā)IT0(70nm)非金屬層203，光 刻與圖4相反圖形；4、蒸發(fā)ITO元素擴散阻擋層202 (300nm)，接著濺射金屬反光層及金屬擴散阻擋層 101 (500nm)和倒裝樣品面鍵合金屬層102 (1 μ m)；5、通過金屬鍵合的方法將沉積有金屬的Si襯底104和沉積有金屬的倒裝外延片 連接起來。鍵合后采用濕法腐蝕的方法，分別腐蝕掉GaAs襯底002和AlAs腐蝕停層001， 暴露出發(fā)光單元100 ；6、采用濺射的方法，在暴露出的發(fā)光單元100上，沉積AuGeNi/Au(50nm/300nm)， 接著在非金屬層203對應(yīng)的上表面光刻倒裝樣品上電極105，將襯底104減薄至約100 μ m, 然后在減薄的這一面濺射一層Ti/AU(30nm/300nm)形成下倒裝樣品下電極106 (350nm)；7、合金；8、將做好的外延片解理成300 μ mX 300 μ m的管芯，壓焊在管座上，制備完成的倒 裝器件結(jié)構(gòu)剖面圖如圖3所示；9、測試均采用圖1的外延片結(jié)構(gòu)制作器件，當(dāng)注入電流為20mA時，本發(fā)明的倒裝結(jié)構(gòu)的 電壓為2. 19V，圖2倒裝結(jié)構(gòu)的電壓為2. 3V，圖1結(jié)構(gòu)做成普通正裝器件的電壓為2. 09V，本 發(fā)明的器件電壓比圖2倒裝結(jié)構(gòu)的電壓下降了 0. IlV0在20mA的注入電流下，圖1做成普通正裝器件的光功率為0. 8643mff,圖2倒裝結(jié) 構(gòu)的光功率為I.eimW，本發(fā)明的倒裝結(jié)構(gòu)的光功率為1.889mW。本發(fā)明的倒裝結(jié)構(gòu)相對于 圖1做成普通正裝器件的光功率提高了 118. 56%，本發(fā)明的倒裝結(jié)構(gòu)相對于圖2倒裝結(jié)構(gòu) 的光功率提高了 17. 33%。實施例2 本發(fā)明的第二個具體實施方案的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，主要由以下部分組 成發(fā)光單元100，金屬反光層及金屬擴散阻擋層101，倒裝樣品面鍵合金屬層102，硅面鍵 合金屬層103，Si襯底104，倒裝樣品的η面電極105，倒裝樣品的P面電極106，圖形歐姆 接觸層201，ITO元素擴散阻擋層202，非金屬層203 ；其制備過程和方法如下1、用普通金屬有機化學(xué)汽相淀積(MOCVD)方法在GaAs襯底002 (300 μ m)上依次 外延生長AlAs腐蝕停層001(60nm)和發(fā)光單元100 (8 μ m)，如圖1所示；2、采用濺射的方法，分別在發(fā)光單元100和Si襯底104 (260 μ m)表面上淀積 AuZnAu(10nm/10nm/50nm)禾口 TiAu(30nm/500nm)；3、將倒裝外延片光刻圖形，如圖5所示，接著蒸發(fā)IT0(70nm)，光刻與圖5相反圖 形；
4、蒸發(fā)ITO元素擴散阻擋層(300nm)，接著濺射金屬反光層及金屬擴散阻擋層 101 (500nm)和倒裝樣品面鍵合金屬層102 (1 μ m)；5、通過金屬鍵合的方法將沉積有金屬的Si襯底104和沉積有金屬的倒裝外延片 連接起來。鍵合后采用濕法腐蝕的方法，分別腐蝕掉GaAs襯底002和AlAs腐蝕停層001， 暴露出發(fā)光單元100 ；6、采用濺射的方法，在暴露出的發(fā)光單元100上，沉積AuGeNi/Au(50nm/300nm)， 在非金屬層203對應(yīng)的上表面光刻電極，得到倒裝樣品上電極105，將Si襯底104減薄 至約^(^!!!，然后在減薄的這一面濺射一層??！/^!!^。!!!!!/^。。!!!!!)形成倒裝樣品下電極 106 (350nm)；7、合金；8、將做好的外延片解理成300 μ mX 300 μ m的管芯，壓焊在管座上，制備完成的倒 裝器件結(jié)構(gòu)剖面圖如圖3所示；9、測試同樣采用圖1的外延片結(jié)構(gòu)制作器件，當(dāng)注入電流為20mA時，本發(fā)明的倒裝結(jié)構(gòu) 的電壓在2. 2V以下，相對于圖2倒裝結(jié)構(gòu)的光功率提高了 17%以上。以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡其它未 脫離權(quán)利要求書范圍內(nèi)所進(jìn)行的各種改型和修改，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，從上到下依次包括上電極、發(fā)光單元、金屬反光層及金屬擴散阻擋層、倒裝樣品面鍵合金屬層、硅面鍵合金屬層、Si襯底和下電極；其特征在于發(fā)光單元與金屬反光層及金屬擴散阻擋層之間設(shè)置有圖形歐姆接觸層、非金屬層和元素擴散阻擋層；上電極的正下方對應(yīng)的圖形歐姆接觸層的圖形中存在一個空位，并且空位處填充有非金屬層；即圖形歐姆接觸層、非金屬層在同一層同樣厚度上；在圖形歐姆接觸層和金屬反光層及金屬擴散阻擋層之間設(shè)有阻擋大量金屬元素向外延層擴散的元素擴散阻擋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在 于其中非金屬層為11~0、5102、本征半導(dǎo)體、5^07、5^財、不摻雜非晶Si、不導(dǎo)電樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在 于元素擴散阻擋層為ΙΤ0，或折射率低于發(fā)光單元的上表面材料的折射率的透明導(dǎo)電物 質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在 于圖形歐姆接觸層的金屬為AuBe/Au、或AuZnAu、或TiAu。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高反射低電壓結(jié)構(gòu)的倒裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制備方法， 其特征在于制備工藝步驟如下1)在GaAs襯底用金屬有機化學(xué)汽相淀積方法依次外延生長AlAs腐蝕停層，發(fā)光單元， 得到倒裝發(fā)光二極管外延片，2)通過金屬鍵合的工藝將圖形歐姆接觸層引入器件，具體為首先，將外延片進(jìn)行清 洗；接著，蒸發(fā)、濺射或者電鍍金屬歐姆接觸層，并光刻得到圖形歐姆接觸層；隨后，將非金 屬層蒸發(fā)或離子注入到上電極的正下方所對應(yīng)的空洞區(qū)域，厚度和圖形歐姆接觸層相同， 光刻并清洗；然后，分別蒸發(fā)、濺射或者電鍍元素擴散阻擋層、金屬反光層及金屬擴散阻擋 層和倒裝樣品面鍵合金屬層；將帶有圖形歐姆接觸層的外延片和長有硅面鍵合金屬層的 Si襯底低溫鍵合；3)將鍵合完成的外延片分別去除GaAs襯底和AlAs腐蝕停層；接著，在露出的發(fā)光單 元上表面濺射AuGeNi/Au金屬層，光刻得到上電極，并將Si襯底減薄；然后，在減薄的這一 面濺射形成倒裝樣品的下電極，解理，壓焊。
全文摘要
一種高反射低電壓的倒裝發(fā)光二極管及其制備方法屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。倒裝發(fā)光二極管從上到下依次包括上電極、發(fā)光單元、金屬反光層及金屬擴散阻擋層、倒裝樣品面鍵合金屬層、硅面鍵合金屬層、Si襯底和下電極；其特征在于發(fā)光單元與金屬反光層及金屬擴散阻擋層之間設(shè)置有圖形歐姆接觸層、非金屬層和元素擴散阻擋層；上電極的正下方對應(yīng)的圖形歐姆接觸層的圖形中存在一個空位，并且空位處填充有非金屬層；即圖形歐姆接觸層、非金屬層在同一層同樣厚度上；在圖形歐姆接觸層和金屬反光層及金屬擴散阻擋層之間設(shè)有阻擋大量金屬元素向外延層擴散的元素擴散阻擋層。本發(fā)明使器件電流分布均勻化，有效的降低了器件電壓，并提高了器件的光功率。
文檔編號H01L33/14GK101997070SQ20101027924
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者任秀娟, 關(guān)寶璐, 史國柱, 周弘毅, 周治平, 李川川, 李碩, 郝聰霞, 郭帥, 郭霞, 陳樹華 申請人:北京工業(yè)大學(xué)