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一種LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)及其生長(zhǎng)方法與流程

文檔序號(hào):11734621閱讀:來源:國(guó)知局
一種LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)及其生長(zhǎng)方法與流程

技術(shù)特征:
1.一種LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu),包括依次生長(zhǎng)在襯底上的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、p型半導(dǎo)體層和ITO導(dǎo)電層,n型半導(dǎo)體層制作有n型電極,ITO導(dǎo)電層上制作p型電極,其特征在于:所述n型電極、p型電極外側(cè)的芯片上表面依次沉積有Al2O3層和SiON層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu),其特征在于:所述的SiON層的光學(xué)厚度為L(zhǎng)ED發(fā)光波長(zhǎng)四分之一的奇數(shù)倍,且SiON層的折射率為n=(n空氣×nP-GaN)1/2。3.一種LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,包括如下步驟:A、將完成ITO蝕刻后的LED芯片使用丙酮(ACE)、異丙醇(IPA)、去離子水進(jìn)行清洗、甩干;B、將甩干后的LED產(chǎn)品放入到生長(zhǎng)Al2O3薄膜的MOCVD腔體中,再將MOCVD腔體升溫到400-680℃,通入腔體Al源與O源,生長(zhǎng)Al2O3薄膜充當(dāng)電極鈍化層;C、使用負(fù)性光刻膠對(duì)Al2O3薄膜進(jìn)行PAD光刻,在光刻膠上形成PAD圖形;D、使用ICP設(shè)備對(duì)Al2O3薄膜進(jìn)行干法刻蝕,去除PAD圖形區(qū)域里的Al2O3薄膜;E、在刻蝕掉的鈍化層上蒸鍍金屬電極,形成P、N電極結(jié)構(gòu),然后去除光刻膠,并將去膠后的芯片放入管式爐中退火處理;F、將制備好電極的LED產(chǎn)品放入等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積PECVD設(shè)備腔體中,通入N2預(yù)熱,然后通入稀釋過的硅烷、一氧化二氮和氨氣的混合氣體,生長(zhǎng)SiON增透膜;G、使用濕法刻蝕工藝刻蝕掉P、N電極表面上的SiON,至此鈍化層生長(zhǎng)完畢。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,其特征在于:所述的步驟B中,Al2O3薄膜采用MOCVD方法生長(zhǎng),包括以下具體步驟:B1、將步驟A處理好的LED芯片放入LP-MOCVD設(shè)備的反應(yīng)室中,此時(shí)腔體壓力為20-100torr,石墨盤轉(zhuǎn)速在500-900r/min之間,在N2、Ar或二者混合氣體的反應(yīng)腔氣氛下加熱到400-680℃范圍內(nèi),處理5-15min;B2、將Al源、O源通入反應(yīng)室中,同時(shí)改變腔體壓力為17-45torr,開始生長(zhǎng)Al2O3薄膜,生長(zhǎng)速率為0.5nm/min—10nm/min;B3、生長(zhǎng)過程結(jié)束后,將腔體壓力提高到50-100torr,增加通入反應(yīng)腔的N2流量通過吹掃降低溫度,等待取出LED芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,其特征在于:所述的步驟B2中,Al2O3薄膜的生長(zhǎng)環(huán)境溫度為450-650℃,生長(zhǎng)壓力為25-45torr,生長(zhǎng)厚度為10nm-100nm,石墨盤轉(zhuǎn)速為500-900r/min。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,其特征在于:所述的步驟B2中,生長(zhǎng)Al2O3薄膜時(shí)通入的Al源與氧源的氣體摩爾比為:Ⅵ/Ⅲ在100-3000之間。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,其特征在于:所述的步驟F中,SiON薄膜采用PECVD方法生長(zhǎng),包括以下具體步驟:F1、將E步驟完成電極工序的LED產(chǎn)品放入到等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)設(shè)備的反應(yīng)腔中;F2、使用流量為300-1000sccm的N2預(yù)熱5-10min,再在N2流量不變的條件下進(jìn)行等離子體處理3-5min;F3、之后通入腔體稀釋過的硅烷、一氧化二氮和氨氣的混合氣體,生長(zhǎng)SiON增透膜。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,其特征在于:所述的步驟F中,SiON增透膜的光學(xué)厚度為L(zhǎng)ED發(fā)光波長(zhǎng)四分之一的奇數(shù)倍,它的折射率為n=(n空氣×nP-GaN)1/2。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED芯片的Al2O3/SiON鈍化層結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法,其特征在于:所述的步驟G之前還包括對(duì)SiON薄膜表面使用六甲基二硅胺進(jìn)行增粘處理,然后經(jīng)過涂布正性光刻膠、曝光、顯影工序。
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