專利名稱：一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
砷化鋁鎵(AWaAs )LED具有壽命長、穩(wěn)定性好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)外顯示屏、城市亮化、信號燈等領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的砷化鋁鎵LED管芯結(jié)構(gòu)如

圖1所示，包括外延層和GaAs基底， GaAs基底的底面設(shè)有N型電極，外延層由上至下依次為P型GaP層、P型砷化鋁鎵層、發(fā)光層、N型砷化鋁鎵層和DBR反射層，P型電極設(shè)置在P型GaP層上。由于使用的是熱導(dǎo)率較差的GaAs基底，在大電流、高輸出功率工作條件下，GaAs基底的LED芯片有很大的局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述問題提供一種能適應(yīng)大電流、高輸出功率的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種技術(shù)方案是一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)，包括基底和通過金屬反射及粘結(jié)層固定在所述基底上的外延層；所述外延層包括由上至下依次設(shè)置的N型砷化鋁鎵層、發(fā)光層、P型砷化鋁鎵層和P型GaP層，所述N型砷化鋁鎵層上設(shè)置有N型電極；所述基底為導(dǎo)電Si基底，所述導(dǎo)電Si基底的底面設(shè)置有P型電極。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)， 包括基底和通過金屬反射及粘結(jié)層固定在所述基底上的外延層；所述外延層包括由上至下依次設(shè)置的N型砷化鋁鎵層、發(fā)光層、P型砷化鋁鎵層和P型GaP層，所述N型砷化鋁鎵層上設(shè)置有N型電極；所述基底為絕緣Si基底，所述絕緣Si基底、金屬反射及粘結(jié)層的尺寸均大于所述外延層的尺寸，所述金屬反射及粘結(jié)層上設(shè)置有P型電極。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的砷化鋁鎵LED芯片的外延層結(jié)構(gòu)自上至下正好相反，且采用導(dǎo)電Si基底或者絕緣Si基底替代現(xiàn)有技術(shù)中的GaAs基底，由于Si材料的熱導(dǎo)率高，是GaAs材料的 10倍，因此可大幅度改善產(chǎn)品的高溫特性，以適應(yīng)大電流、高輸出功率的工作條件，提高產(chǎn)品的可靠性。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)的砷化鋁鎵LED管芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例制作過程中外延層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中Si基底、金屬反射及粘結(jié)層制作示意圖；[0014]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中Si基底與外延層粘接示意圖；圖7是將圖6中的GaAs基底腐蝕剝離后的示意圖；圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例二中將GaAs基底腐蝕剝離后的示意圖；圖中1- P型電極；2-P型GaP層；3- P型砷化鋁鎵層；4-發(fā)光層；5-N型砷化鋁鎵層；6-DBR反射層；7-GaAs基底；8-N型電極；9-外延層；10-金屬反射及粘結(jié)層；11-導(dǎo)電 Si基底；12-絕緣Si基底。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的砷化鋁鎵LED管芯結(jié)構(gòu)，包括外延層9和GaAs 基底7，GaAs基底7的底面設(shè)有N型電極8，外延層9由上至下依次為P型GaP層2、P型砷化鋁鎵層3、發(fā)光層4、N型砷化鋁鎵層5和DBR反射層6，P型電極1設(shè)置在P型GaP層 2上。實(shí)施例一如圖2所示，一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)，包括基底和通過金屬反射及粘結(jié)層10固定在所述基底上的外延層9 ；所述外延層9包括由上至下依次設(shè)置的N型砷化鋁鎵層5、發(fā)光層4、P型砷化鋁鎵層3和P型GaP層2，所述N型砷化鋁鎵層5上設(shè)置有N型電極8 ；其中，所述基底為導(dǎo)電Si基底11，所述導(dǎo)電Si基底11的底面設(shè)置有P型電極1。以導(dǎo)電Si為基底的本實(shí)施例的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)制作工藝步驟如下1.如圖4所示，首先在GaAs基底7上生長外延結(jié)構(gòu)，按常規(guī)由下至上依次外延生長N型砷化鋁鎵層5、發(fā)光層4、P型砷化鋁鎵層3和P型GaP層2，制成外延層9。2.如圖5所示，在2英寸的導(dǎo)電Si基底11上蒸鍍金屬反射及粘結(jié)層10，該金屬反射及粘結(jié)層10包括一層粘接層及一個(gè)金屬反射鏡，該金屬反射鏡可以反射一部分光，提高透光率。3.如圖6所示，在加熱(200°C 400°C)、真空(真空度小于ITorr)及靜壓(30 80PSI)的條件下將步驟1制備的外延9與步驟2制備的蒸鍍有金屬反射及粘結(jié)層10的導(dǎo)電Si基底11粘接在一起，粘接時(shí)，將P型GaP層2與金屬反射及粘結(jié)層10對接。4.如圖7所示，選擇性腐蝕GaAs基底，腐蝕液按體積比硫酸雙氧水水=3 1 1 的比例配制，直到將圖6中所示的GaAs基底7的材料全部去掉。5.如圖2所示，在N型砷化鋁鎵層5上制作上N型電極8，在導(dǎo)電Si基底11的底面制作上P型電極1，即最終制得本實(shí)施例的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)。實(shí)施例二如圖3所示，為另一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)與圖2所示的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于其中的基底為絕緣Si基底12，所述絕緣 Si基底12、金屬反射及粘結(jié)層10的尺寸均大于所述外延層9的尺寸，所述的P型電極1設(shè)置在金屬反射及粘結(jié)層10上。以絕緣Si為基底的本實(shí)施例的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)制作工藝步驟如下1.如圖4所示，同樣先在GaAs基底7上按常規(guī)外延生長LED外延結(jié)構(gòu)，由下至上依次外延生長N型砷化鋁鎵層5、發(fā)光層4、P型砷化鋁鎵層3和P型GaP層2，制成外延層9。
4[0031]2.參照圖5所示，在加工好的絕緣Si基底12上蒸鍍金屬反射及粘結(jié)層10。3.參照圖6所示，在加熱(200 400度)、真空(真空度小于ITorr)及靜壓(30 80PSI)的條件下將步驟1制備的外延層9與步驟2制備的蒸鍍有金屬反射及粘結(jié)層10的絕緣Si基底12粘接在一起，粘接時(shí)將P型GaP層2與金屬反射及粘結(jié)層10對接。4.如圖8所示，腐蝕掉原GaAs基底7。5.如圖3所示，在N型砷化鋁鎵層5上制作上N型電極8，在金屬反射及粘結(jié)層 10上制作上P型電極1，即最終制得本實(shí)施例的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)。如圖2和圖3所示，本實(shí)施例一和實(shí)施例二是將外延層9從圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的GaAs基底7上轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電Si基底11或絕緣Si基底12上，且與圖1中現(xiàn)有的砷化鋁鎵 LED管芯結(jié)構(gòu)正好相反，成為反極性LED芯片。由于本實(shí)用新型是以熱導(dǎo)率高于GaAs材料 10倍的Si材料作為基底，因此可大幅度改善產(chǎn)品的高溫特性，能適應(yīng)大電流、高輸出功率的工作條件，提高產(chǎn)品的可靠性。以上所述為本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本實(shí)用新型的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)，其特征在于包括基底和通過金屬反射及粘結(jié)層固定在所述基底上的外延層；所述外延層包括由上至下依次設(shè)置的N型砷化鋁鎵層、發(fā)光層、P型砷化鋁鎵層和P型GaP層，所述N型砷化鋁鎵層上設(shè)置有N型電極；所述基底為導(dǎo)電Si基底， 所述導(dǎo)電Si基底的底面設(shè)置有P型電極。
2.一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)，其特征在于包括基底和通過金屬反射及粘結(jié)層固定在所述基底上的外延層；所述外延層包括由上至下依次設(shè)置的N型砷化鋁鎵層、發(fā)光層、P型砷化鋁鎵層和P型GaP層，所述N型砷化鋁鎵層上設(shè)置有N型電極；所述基底為絕緣Si基底， 所述絕緣Si基底、金屬反射及粘結(jié)層的尺寸均大于所述外延層的尺寸，所述金屬反射及粘結(jié)層上設(shè)置有P型電極。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)，包括基底和通過金屬反射及粘結(jié)層固定在所述基底上的外延層；所述外延層包括由上至下依次設(shè)置的N型砷化鋁鎵層、發(fā)光層、P型砷化鋁鎵層和P型GaP層，所述N型砷化鋁鎵層上設(shè)置有N型電極；所述基底為導(dǎo)電Si基底，所述導(dǎo)電Si基底的底面設(shè)置有P型電極，或者所述基底為絕緣Si基底，在所述金屬反射及粘結(jié)層上設(shè)置有P型電極。本實(shí)用新型的砷化鋁鎵管芯結(jié)構(gòu)是以高熱導(dǎo)率的Si材料為基底，將外延層從GaAs基底轉(zhuǎn)移到Si基底上，可大幅度改善產(chǎn)品高溫特性，提高產(chǎn)品可靠性。
文檔編號H01L33/02GK202259399SQ201120420720
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者吉愛華, 李玉芝, 祝菡菡 申請人:濰坊廣生新能源有限公司