專利名稱：一種GaN基材料的發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是深刻蝕切割道的GaN基材料發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
GaN基材料是最常用的制備發(fā)光二極管LED芯片的方法，GaN LED制備的各種光源 具有節(jié)能、環(huán)保、冷光源、顯色指數(shù)高、響應(yīng)速度快、體積小和工作壽命長等突出優(yōu)點(diǎn)。LED已 經(jīng)從交通燈、顯示標(biāo)志、景觀照明走向背光源、照明等領(lǐng)域，半導(dǎo)體固體照明光源作為新一 代照明革命的綠色固體光源顯示出巨大的應(yīng)用潛力?，F(xiàn)有技術(shù)中，GaN外延襯底主要以藍(lán)寶石、SiC為主，其中藍(lán)寶石襯底為大多數(shù)廠 家采用。為提高LED效率，各廠家均采取圖形化襯底。目前圖形化襯底已成GaN外延的主 流技術(shù)。如中國專利公開號為CN101345274的《一種利用圖形化襯底提高GaN基LED發(fā)光 效率的方法》中記載了，圖形化襯底可以是干法刻蝕，也可以是濕法刻蝕，圖形可以是方形、 半球形、條形等任意圖形，圖形可以是凸起或凹坑。在這種圖形化襯底上生長各種LED結(jié) 構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)包含N-GaN，量子阱、P-GaN，然后按照各種技術(shù)方案制作LED器件。如中國專 利公開號為CN101286M0的《GaN基功率型LED的P、N雙透明接觸電極及制備方法》中就 記載了上述LED器件的制備方法。雖然，圖形化襯底技術(shù)在GaN LED中被廣泛使用，但目前 的LED芯片制造技術(shù)由于都是將藍(lán)寶石襯底完全覆蓋，如圖1所示，沒有將圖形化襯底的特 點(diǎn)完全利用起來，出光效率有待提高。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種GaN基材料 發(fā)光二極管。它采用深刻蝕切割道的方法使藍(lán)寶石襯底暴露出來，充分利用圖形化襯底的 圖形，同時利用襯底與封裝介質(zhì)的折射率差，提高出光效率。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)一種GaN基材料的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底以及依次置于藍(lán)寶石襯底上方 的N-GaN層、有源層、P-GaN層和ITO薄膜。ITO薄膜和N-GaN層上分別置有金屬電極Cr/ Pt/Au層。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述藍(lán)寶石襯底的上表面邊沿露出一圈襯底平面。在上述發(fā)光二極管中，所述襯底平面為圖形化襯底或者平襯底。本實(shí)用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，采用深刻蝕切割道的方法使藍(lán)寶石襯底暴露出 來，充分利用圖形化襯底的圖形，同時利用襯底與封裝介質(zhì)的折射率差，提高出光效率。本 實(shí)用新型對應(yīng)不同尺寸的芯片，能夠提高光效3% 15%。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中GaN基材料發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2至圖14是制備本實(shí)用新型GaN基材料發(fā)光二極管的步驟示意圖；[0012]圖14也是本實(shí)用新型GaN基材料發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖14，本實(shí)用新型GaN基材料的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底1以及依次 置于藍(lán)寶石襯底1上方的N-GaN層2、有源層3、P-GaN層4和ITO薄膜10，ITO薄膜10和 N-GaN層2上分別置有金屬電極Cr/Pt/Au層14。藍(lán)寶石襯底1的上表面邊沿露出一圈圖 形化襯底或者平襯底的襯底平面7。本實(shí)用新型GaN基材料的發(fā)光二極管的制備方法是1)參看圖2，在藍(lán)寶石襯底1上采用外延的方法形成N-GaN層2、有源層3和P-GaN 層4。2)參看圖3，在P-GaN 4上表面涂光刻膠、曝光并顯影形成一定圖案的掩蔽層一5， 掩蔽層5也可以由Si02等其他材料形成。3)參看圖4，用ICP設(shè)備采用C12、BC13或者其他氣體刻蝕，露出單個發(fā)光二極管的 藍(lán)寶石襯底1邊沿的一圈襯底平面7。用去膠液去除掩蔽層一 5的光刻膠，并用DI水清洗。4)參看圖5，在P-GaN層4的上表面涂光刻膠，曝光并顯影，形成一定圖案的掩蔽
層一 8。5)參看圖6，用ICP設(shè)備采用C12、BC13或者其他氣體刻蝕出N-GaN層2 —側(cè)的臺 面9。6)參看圖7，用去膠液去除掩蔽層二 8的光刻膠，并用DI水清洗。7)參看圖8，用電子束蒸發(fā)E-beam方法在表面蒸發(fā)形成ITO薄膜10。8)參看圖9，在ITO薄膜10頂面涂光刻膠，曝光并顯影，形成一定圖案的掩蔽層形 三11。9)參看圖10，用ITO刻蝕液濕法腐蝕，形成ITO圖形，用去膠液去除掩蔽層三11 的光刻膠，并用DI水清洗，并在隊氣氛中進(jìn)行退火，退火溫度500°C 600°C。10)參看圖11，用PECVD方法在表面生長一層SW2薄膜12。11)參看圖12，在SiO2薄膜12上表面涂光刻膠，曝光并顯影，形成一定圖案的掩 蔽層四13。12)參看圖13，用BOE腐蝕掉露出的SW2薄膜12部分。13)參看圖14，用電子束蒸發(fā)E-beam方法蒸發(fā)金屬電極Cr/Pt/Au層14，并剝離出 金屬電極Cr/Pt/Au層14。最后，在隊氣氛中進(jìn)行10分鐘300°C退火的合金化處理，形成 發(fā)光二極管。以上為本實(shí)用新型列舉的一種實(shí)施方案。若在具體實(shí)施中兩次刻蝕與ITO的沉積 順序而做出不同順序步驟的調(diào)整所形成的技術(shù)方案，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種GaN基材料的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底(1)以及依次置于藍(lán)寶石襯底 (1)上方的 N-GaN層(2)、有源層(3) ,P-GaNjs ⑷和 ITO 薄膜(10)，ITO 薄膜(10)和 N-GaN 層( 上分別置有金屬電極Cr/Pt/Au層(14)，其特征在于，所述藍(lán)寶石襯底(1)的上表面 邊沿露出一圈襯底平面(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN基材料的發(fā)光二極管，其特征在于，所述襯底平面(7)為 圖形化襯底或者平襯底。
專利摘要一種GaN基材料的發(fā)光二極管，涉及光電技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型發(fā)光二極管包括藍(lán)寶石襯底以及依次置于藍(lán)寶石襯底上方的N-GaN層、有源層、P-GaN層和ITO薄膜。ITO薄膜和N-GaN層上分別置有金屬電極Cr/Pt/Au層。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述藍(lán)寶石襯底的上表面邊沿露出一圈襯底平面。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用深刻蝕切割道的方法使藍(lán)寶石襯底暴露出來，充分利用圖形化襯底的圖形，同時利用襯底與封裝介質(zhì)的折射率差，提高出光效率。
文檔編號H01L33/00GK201927631SQ201020624238
公開日2011年8月10日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者王立彬 申請人:同方光電科技有限公司