專利名稱：一種垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
大功率半導(dǎo)體發(fā)光二極管具有取代白熾燈和熒光燈，進而成為下一代照明光源的巨大前途，但是，首先要解決的是其自身技術(shù)問題。半導(dǎo)體發(fā)光二極管由于其結(jié)構(gòu)不同可以劃分為正裝結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)兩大類。以藍寶石為主要生長襯底的正裝結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)的氮化鎵基半導(dǎo)體發(fā)光二極管的主要問題包括電流擁塞、電流密度低、散熱效率低等。為解決正裝結(jié)構(gòu)大功率氮化鎵基半導(dǎo)體發(fā)光二極管的諸多問題，垂直結(jié)構(gòu)LED芯片的制造方法逐漸受到重視，此種結(jié)構(gòu)的LED芯片與傳統(tǒng)正裝結(jié)構(gòu)的芯片相比，具有導(dǎo)熱效率高、電流分布均勻、電流擁塞改善、電流密度增大、充分利用有源區(qū)等優(yōu)點，是新一代的大功率LED芯片制造技術(shù)。半導(dǎo)體發(fā)光二極管LED芯片，在出廠前必須進行光電性能測試，以確定芯片的性能指標(biāo)。但是，垂直結(jié)構(gòu)LED芯片由于其上下電極的特性，無法像傳統(tǒng)正裝結(jié)構(gòu)LED芯片那樣批量測量?，F(xiàn)有技術(shù)中，對垂直結(jié)構(gòu)LED芯片的測量要么單顆測量，要么在LED芯片分離前進行測量。前者耗時耗力，不適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，后者由于LED芯片分離會導(dǎo)致其光電特性不規(guī)則變化，影響LED芯片最終的性能數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管。它在芯片的N面形成了一個新的第三電極作為測試電極，實現(xiàn)了對垂直芯片的大規(guī)模、高效率測試，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。為了達到上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)一種垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管，它包括襯底，在襯底上方依次疊加的反射金屬層、P型半導(dǎo)體層、量子阱有源區(qū)和N型半導(dǎo)體層。P型半導(dǎo)體層、量子阱有源區(qū)和N型半導(dǎo)體層的側(cè)壁以及N型半導(dǎo)體層的頂面覆蓋有絕緣保護層，N型半導(dǎo)體層上置有兩個N型電極。其結(jié)構(gòu)特點是，所述襯底上的一端置有與N型電極同方向的第三電極。本實用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，可以將其置于不導(dǎo)電的介質(zhì)上，采用傳統(tǒng)的用于測量正裝電流結(jié)構(gòu)LED芯片的設(shè)備即可完成大規(guī)模、高效率的測試分選，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1至圖12是本實用新型制作方法的步驟示意圖；圖12也是本實用新型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參看圖12，本實用新型包括襯底107上方依次疊加的反射金屬層105、P型半導(dǎo)體層104、量子阱有源區(qū)103和N型半導(dǎo)體層102。P型半導(dǎo)體層104、量子阱有源區(qū)103和N 型半導(dǎo)體層102的側(cè)壁以及N型半導(dǎo)體層102的頂面覆蓋有絕緣保護層108。N型半導(dǎo)體層102上置有兩個N型電極109，襯底107上的一端置有與N型電極109同方向的第三電極 110。本實用新型的制備方法步驟為0)參看圖1，采用金屬有機物化學(xué)氣相沉積方法在藍寶石基板101上依次生長N型半導(dǎo)體層102、量子阱有源區(qū)103和P型半導(dǎo)體層104 ；②參看圖2，在P型半導(dǎo)體層104上蒸鍍厚度為1000-10000A的反射金屬層105，
并在氮氣的環(huán)境下退火10-30min，使反射金屬層105與P型半導(dǎo)體層104之間形成歐姆接觸；S)參看圖3，采用電感耦合等離子ICP刻蝕形成隔離溝槽，刻蝕最終停止在藍寶石基板101表面；Φ參看圖4.在隔離溝槽內(nèi)填充厚度為30-300微米的光刻膠106 ； 參看圖5，在器件表面沉積一層擴散阻擋層，再電鍍一層種子層，進行金屬或合
金的電鍍形成厚度為100-1000微米的金屬或者合金鍍層襯底107，并在80-800攝氏度的溫度下退火10 —100 min ； 參看圖6，將器件翻轉(zhuǎn)掉個，使用KrF紫外線準(zhǔn)分子激光器將藍寶石基板101剝離，剝離完成后用化學(xué)試劑對剝離面進行清洗；⑦參看圖7，在N型半導(dǎo)體層102表面用濕法腐蝕的方法進行表面粗化；@參看圖8，采用電感耦合等離子ICP刻蝕出器件分離或切割的跑道，刻蝕最終停止在反射金屬層105表面； 參看圖9，采用等離子增強化學(xué)氣相沉積法沉積多層介質(zhì)膜，形成絕緣保護層 108 ；Ol參看圖10，采用電感耦合等離子ICP刻蝕出電極槽，并用電子束蒸發(fā)法分別在 N型半導(dǎo)體層102上蒸鍍兩個N型電極109和在襯底107上蒸鍍一個第三電極110 ；[0023]Q參看圖11，將器件從底面減薄至光刻膠106的位置；Q參看圖12，用正切、背切或者手動分離的方法對器件從隔離溝槽中心進行切割， 分離形成單個器件。
權(quán)利要求1. 一種垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管，它包括襯底(107)，在襯底(107)上方依次疊加的反射金屬層(105)、P型半導(dǎo)體層(104)、量子阱有源區(qū)(103)和N型半導(dǎo)體層(102)，P型半導(dǎo)體層 (104)、量子阱有源區(qū)(103)和N型半導(dǎo)體層(102)的側(cè)壁以及N型半導(dǎo)體層(102)的頂面覆蓋有絕緣保護層(108)，N型半導(dǎo)體層(102)上置有兩個N型電極(109)，其特征在于，所述襯底(107)上的一端置有與N型電極(109)同方向的第三電極(110)。
專利摘要一種垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管，涉及光電技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型發(fā)光二極管包括襯底，在襯底上方依次疊加的反射金屬層、P型半導(dǎo)體層、量子阱有源區(qū)和N型半導(dǎo)體層。P型半導(dǎo)體層、量子阱有源區(qū)和N型半導(dǎo)體層的側(cè)壁以及N型半導(dǎo)體層的頂面覆蓋有絕緣保護層，N型半導(dǎo)體層上置有兩個N型電極。其結(jié)構(gòu)特點是，所述襯底上的一端置有與N型電極同方向的第三電極。本實用新型在芯片的N面形成了一個新的第三電極作為測試電極，實現(xiàn)了對垂直芯片的大規(guī)模、高效率測試，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
文檔編號H01L33/36GK202042510SQ20112008466
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者劉剛, 張華東, 紀(jì)濤, 郭德博 申請人:同方光電科技有限公司