一種新型結(jié)構(gòu)的led芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。LED芯片結(jié)構(gòu)包括N面電極、襯底、有源層、磷化嫁層、銦鎵磷層、P面焊線電極、擴(kuò)展電極和電流阻擋槽；其制作步驟包括在芯片P面生長的銦鎵磷層，對磷化嫁層刻蝕粗化，用真空鍍膜技術(shù)蒸鍍P面焊線電極和擴(kuò)展電極以及等離子刻蝕電流阻擋槽，擴(kuò)展電極通過合金與磷化嫁層歐姆接觸。本發(fā)明制作的LED芯片能將電流通過擴(kuò)展電極擴(kuò)展到整個芯片表面，增加了電流的有效利用，同時結(jié)合表面粗化，能有效提高芯片的發(fā)光率，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方法簡便可行、易于制造的優(yōu)點。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，涉及一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，更具體地說，涉及一 種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片。 一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著發(fā)光二極管（LED)于1960年的問世，LED在我們的周圍環(huán)境中開始廣泛的應(yīng) 用，在日常生活中扮演著舉足輕重的角色，成為最受重視的光源技術(shù)之一，如各種指示燈、 顯示器光源以及照明設(shè)備等都可以看到LED的應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)型照明光源如：熒光燈、白 熾鎢絲燈泡等，LED擁有高亮度、低功耗、壽命長、啟動快、體積小、環(huán)保節(jié)能、不易產(chǎn)生視覺 疲勞等優(yōu)勢，有著廣闊的發(fā)展前景，受到人們廣泛關(guān)注。然而，LED目前仍存在發(fā)光效率和 發(fā)光亮度不高，可靠性低等問題，從而制約了它邁向照明及其它領(lǐng)域的速度。LED作為一種 光源，衡量它的一個重要指標(biāo)就是光電轉(zhuǎn)換效率。如何提高LED的發(fā)光效率越來越成為關(guān) 注的焦點。提高LED發(fā)光效率的兩個基本出發(fā)點是提高其內(nèi)量子效率和外量子效率。目前 內(nèi)量子效應(yīng)已基本接近其理論極限狀況，引起內(nèi)量子效率的提高已經(jīng)沒有較大空間，而外 量子效應(yīng)主要由LED芯片表面結(jié)構(gòu)決定，目前LED芯片的出光效率普遍在10-70%左右，因 此出光效率的提高空間較大。從芯片角度有幾種方法可以提高出光效率，包括表面粗化、晶 片鍵合、透明襯底技術(shù)、激光襯底剝離技術(shù)、金屬反射膜技術(shù)、倒裝芯片、光子晶體、DBR和襯 底設(shè)計。
[0003] 對于普通結(jié)構(gòu)的紅黃光LED芯片結(jié)構(gòu)，自上至下結(jié)構(gòu)為：P面焊線電極、歐姆接觸 層電極、電流擴(kuò)展層、外延層、襯底和N面電極。通常采用磷化鎵作為P面的電流擴(kuò)展層， 磷化鎵的折射率約為3. 4,而空氣的折射率為1，磷化鎵界面與空氣發(fā)生全反射的臨界角為 18°，因此LED芯片與空間界面上存在較嚴(yán)重的全反射現(xiàn)象，造成芯片產(chǎn)生的光較多不能 有效引出?，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)通常采用對磷化鎵表面粗化技術(shù)減小出射光的全反射，以提高光的提 取效率。例如中國專利號=2003801109459,
【公開日】一種氮化鎵（GaN)基發(fā)光二極管（LED)， 通過將N面的表面被粗化形成一個或多個六角形錐面來減少LED內(nèi)部的光反射的重復(fù)發(fā) 生，提高LED的發(fā)光亮度。但磷化鎵表面粗化存在難度較大，粗化的均勻性較難把握等難 題。
[0004] 除了表面粗化外，還可以從芯片結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行設(shè)計，提高LED的發(fā)光效率。中國專 利申請?zhí)?201210047891. 7,公開了一種改善電流傳輸?shù)腖ED芯片，通過在P電極的正下方 設(shè)置透明的電流擴(kuò)散控制絕緣層，改變LED工作時的電流路徑，使得發(fā)光區(qū)域位于電流擴(kuò) 散控制絕緣層的四周，從而提高出光效率，但電流表面擴(kuò)展受限制。LED的發(fā)光原理是當(dāng)電 子經(jīng)過芯片時，帶負(fù)電的電子移動到帶正電的空穴區(qū)域并與之復(fù)合，電子和空穴消失的同 時產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量（帶隙）越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量 反過來與光的顏色對應(yīng)，可見光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅 色光攜帶的能量最少。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。所 以提高電流利用率也即提高了 LED芯片的出光效率。早期的LED采用的是傳統(tǒng)圓形或者方 形電極，電極到有源區(qū)的距離較短，因此電流到達(dá)有源區(qū)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其向表面擴(kuò)展的 速度，造成電流主要集中在電極下方通過，使LED芯片發(fā)光區(qū)域集中在電極附近，易產(chǎn)生電 流堵塞，電流利用率低，從而影響LED的出光效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 1.要解決的問題
[0006] 針對現(xiàn)有的LED芯片電流易產(chǎn)生堵塞，電流利用率低導(dǎo)致的LED出光效率低等問 題，本發(fā)明提供一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，通過將芯片P面分割成四個區(qū)域，提高電流擴(kuò)展 效率，同時結(jié)合表面粗化技術(shù)，在不改變芯片可靠性的前提下，能有效提高芯片表面電流的 利用效率及其表面的光引出效率。
[0007] 2.技術(shù)方案
[0008] 為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0009] -種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，包括N面電極、襯底、有源層、磷化嫁層、P面焊線電極和 擴(kuò)展電極，自下而上依次為N面電極、襯底、有源層和磷化嫁層（3)，磷化嫁層（3)為正方形； 所述的P面焊線電極與磷化嫁層之間有銦鎵磷層，磷化嫁層上有電流阻擋槽；所述的N面電 極的厚度為800-1400 A ;所述的襯底的厚度為340-380 μ m，材料為砷化鎵；所述的有源層 的厚度為5-9 μ m，材料為鋁鎵銦磷；所述的磷化嫁層的厚度為6-9 μ m，材料為磷化鎵；所述 的P面焊線電極的厚度為2. 5-3. 5 μ m，材料為金；所述的擴(kuò)展電極的厚度為3500-5500 A ; 所述的擴(kuò)展電極為長條形，擴(kuò)展電極有四條，均勻分布在擴(kuò)展電極的四周，擴(kuò)展電極一端與 P面焊線電極連接，另一端與磷化嫁層邊的中點上；所述的電流阻擋槽有四條，每一條都是 一端連接在P面焊線電極1上，另一端連接到磷化嫁層的拐角處。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的銦鎵磷層厚度為1000 A ;所述的N面電極的材料為金鍺合金，其 中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97% ±0. 1%，鍺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3% ±0. 1% ;擴(kuò)展電極（2)的材料為金 鈹合金，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99% ±0. 1%，鈹?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% ±0. 1%
[0011] 進(jìn)一步地，所述的電流阻擋槽位于芯片P面對角線上，通過等離子刻蝕方法實現(xiàn)， 深度與磷化鎵層厚度相同，深度控制由等離子刻蝕機中的在線監(jiān)測系統(tǒng)控制，即通過監(jiān)測 刻蝕過程中的產(chǎn)物實現(xiàn)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述的P面焊線電極與銦鎵磷層不形成歐姆接觸，所述的擴(kuò)展電極與 磷化嫁層通過高溫融合（氮氣氛圍下400-50(TC合金10分鐘）形成歐姆接觸。
[0013] 一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片的制作方法，包括以下步驟：
[0014] (a)生長銦鎵磷層，利用金屬有機氣相外延生長技術(shù)（M0CVD)在LED芯片P面生 長銦鎵磷層，M0CVD的氣相反應(yīng)物為三甲基銦、三甲基鎵和磷烷，質(zhì)量比例為1:1:100,在 700°C及壓力50Torr條件下生長厚度為1〇〇〇 A的銦鎵磷層；
[0015] (b)光刻，使用掩膜板對步驟得到的芯片P面進(jìn)行光刻，掩膜板上有刻蝕孔和P面 焊線電極（1);
[0016] (C)濕法刻蝕，在步驟得到的芯片P面焊線電極上均勻涂布正性光刻膠，然后利用 光刻版作為掩膜對芯片進(jìn)行光刻；
[0017] (d)去膠清洗，對步驟（c)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，即先用去離子水清洗芯片5 分鐘，然后用丙酮在80°C條件下浸泡芯片30分鐘，再使用去離子水清洗芯片5分鐘，最后用 熱氮氣吹干芯片；
[0018] (e)真空鍍膜，對步驟（d)得到的芯片表面用真空鍍膜技術(shù)蒸鍍金/金鈹/金層， 厚度分別為 ΙΟΟΟΑ,/1500A/1 fiOOA ;
[0019] (f)光刻，對擴(kuò)展電極處用光刻膠保護(hù)，使用金刻蝕液在常溫條件下將剩余金屬層 去除，當(dāng)芯片表面顏色金色消失時即停止；
[0020] (g)去膠清洗，對步驟（f)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，方法同步驟⑷；
[0021] (h)等離子刻蝕，對步驟（g)得到的芯片P面除電流阻擋槽⑷以外部分涂上耐高 溫負(fù)性光刻膠，勻膠速度為3000轉(zhuǎn)/分，對電流阻擋槽（4)部分進(jìn)行等離子刻蝕（ICP)得 到電流阻擋槽；
[0022] ⑴去膠清洗，對步驟（h)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，方法同步驟（d);
[0023] (j)歐姆接觸，通過氮氣氛圍下400-500°C高溫融合10分鐘將擴(kuò)展電極（2)與磷 化嫁層形成歐姆接觸。
[0024] 進(jìn)一步地，所述步驟（b)中的掩膜版上的刻蝕孔為圓形，刻蝕孔的直徑為ΙΟμπι， 間隔為5 μ m，Ρ面焊線電極位于掩膜版中心。
[0025] 進(jìn)一步地，所述步驟（c)中的正性光刻膠粘度為30_50PaS，勻膠速度為3000-4000 轉(zhuǎn)/分。
[0026] 進(jìn)一步地，所述步驟（c)中的濕法刻蝕液為鹽酸：磷酸：硫酸：雙氧水按體積比 1:3:1:2配制得到，刻蝕時，將芯片浸入刻蝕液中并超聲，當(dāng)芯片表面顏色變?yōu)榱良t色時停 止刻蝕。
[0027] 進(jìn)一步地，所述步驟（f)中的金刻蝕液為碘與碘化鉀混合溶液，由200_250g 碘與250-300g碘化鉀加3000ml超純水配置而成；所述步驟（h)中的刻蝕氣體為三 氯化硼、乙烯、氬氣和氦氣，其流量分別為：三氯化硼：乙烯：氬氣：氦氣的體積比為 (20-35) : (2-8) : (30-60) : (40-80)，刻蝕時腔體壓力維持在40Torr，對GaP層刻蝕深度為 1500-2500 A?？涛g深度控制通過在線監(jiān)測實現(xiàn)，以達(dá)到有源區(qū)為止。
[0028] 3.有益效果
[0029] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
[0030] (1)本發(fā)明新型結(jié)構(gòu)的LED芯片通過在芯片P面刻蝕電流阻擋槽，將芯片P面分割 成四個區(qū)域，當(dāng)外界施加電壓后，電流會通過P面焊線電極流向周邊的擴(kuò)展電極，經(jīng)過擴(kuò)展 電極橫向擴(kuò)展到整個芯片表面，以及其層狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計，增加了電流的有效利用率，提高了 發(fā)光效率；
[0031] (2)本發(fā)明新型結(jié)構(gòu)的LED芯片P面上有擴(kuò)展電極，與電流阻擋槽相結(jié)合實現(xiàn)P面 的電流擴(kuò)展，避免電流在P面焊線電極處過渡集中，擴(kuò)大了芯片的發(fā)光區(qū)域；
[0032] (3)本發(fā)明新型結(jié)構(gòu)的LED芯片的制作方法通過濕法刻蝕對芯片P面進(jìn)行粗化，能 增加光引出，有效提高芯片的外量子效應(yīng)；
[0033] (4)本發(fā)明中的芯片結(jié)構(gòu)簡單，制作方法簡便可行，易于制造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 圖1為LED芯片P面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖中：1-P面焊線電極；2-擴(kuò)展電極；3-磷化嫁層；4-電流阻擋槽；5-刻蝕孔。

【具體實施方式】
[0036] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0037] 實施例1
[0038] 如圖1所示，一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，LED芯片包括N面電極、襯底、有源層、磷 化嫁層3、P面焊線電極1、擴(kuò)展電極2、電流阻擋槽4和刻蝕孔5,所述的電流阻擋槽位于芯 片P面對角線上，自下而上依次為N面電極、襯底、有源層和磷化嫁層3,磷化嫁層3為正方 形。P面焊線電極1為圓形，位于磷化嫁層3上；P面焊線電極1與磷化嫁層3之間有銦鎵 磷層，其中銦含量為50%，鎵含量為27%，余量為磷；銦鎵磷層能提高發(fā)光效率，特殊的成 份設(shè)計，更加的促使發(fā)光效率提高，磷化嫁層上有電流阻擋槽4 ;N面電極的厚度為1000 A, N面電極的材料為金鍺合金，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97. 1%，鍺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.9% ;襯底的 材料為砷化鎵；有源層的材料為鋁鎵銦磷；所述的磷化嫁層3的材料為磷化鎵；磷化嫁層3 的厚度為6 μ m ;P面焊線電極1的材料為金；P面焊線電極1的厚度為2. 5-3. 5 μ m ;擴(kuò)展電 極2的材料為金鈹合金，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99% ±0. 1%，鈹?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% ±0. 1%; 擴(kuò)展電極2為長條形，擴(kuò)展電極2有四條，均勻分布在擴(kuò)展電極2的四周，擴(kuò)展電極2 -端 與P面焊線電極1連接，另一端與磷化嫁層3邊的中點上；電流阻擋槽4有四條，每一條都 是一端連接在P面焊線電極1上，另一端連接到磷化嫁層3的拐角處。其具體制作步驟為：
[0039] (a)制備結(jié)構(gòu)自上而下為N面電極、襯底和有源層（其中有源層的材料為鋁鎵銦 磷，厚度為5μπι)的初步電極，然后在有源層的表面生長銦鎵磷層（N面電極、襯底和有源層 的加工都屬于常見的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述），利用金屬有機氣相外延生長技術(shù)（M0CVD) 在LED芯片Ρ面生長銦鎵磷層，M0CVD的氣相反應(yīng)物為三甲基銦、三甲基鎵和磷烷，三甲 基銦、三甲基鎵和磷烷的質(zhì)量比例為1:1:100,在700°C及壓力50Torr條件下生長厚度 為1000A的銦鎵磷層；然后在銦鎵磷層的表面蒸鍍一層磷化嫁層3,磷化嫁層3的厚度為 6 μ m ；
[0040] (b)光刻，使用掩膜板對步驟（a)得到的芯片P面進(jìn)行光刻，掩膜板上有刻蝕孔5 和Ρ面焊線電極1 ;所用掩膜版上的刻蝕孔為圓形，刻蝕孔的直徑為ΙΟμπι，間隔為5μπι，Ρ 面焊線電極位于掩膜版中心；
[0041] (c)濕法刻蝕，對步驟（b)得到的芯片Ρ面焊線電極1用粘度在50PaS的正性光 刻膠保護(hù)，勻膠速度為4000轉(zhuǎn)/分，然后利用光刻版作為掩膜對芯片進(jìn)行光刻，刻蝕液為鹽 酸：磷酸：硫酸：雙氧水按體積比1:3:1:2配制得到，刻蝕時，將芯片浸入刻蝕液中并超聲， 當(dāng)芯片表面顏色變?yōu)榱良t色時停止刻蝕；
[0042] (d)去膠清洗，對步驟（c)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，即先用去離子水清洗芯片5 分鐘，然后用丙酮在80°C條件下浸泡芯片30分鐘，再使用去離子水清洗芯片5分鐘，最后用 熱氮氣吹干芯片；
[0043] (e)真空鍍膜，對步驟⑷得到的芯片表面用真空鍍膜技術(shù)依次蒸鍍金/金鈹/金 層，厚度分別為1()00A/15()()A/L500A，其中金鈹中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99% ±0. 1%，鈹?shù)馁|(zhì)量 分?jǐn)?shù)為1% ±0. 1% ;
[0044] (f)光刻，對擴(kuò)展電極2處用光刻膠保護(hù)，使用金刻蝕液在常溫條件下將剩余金屬 層去除（主要是去除銦鎵磷層和表面粗糙化，圖中的中間圓圈處銦鎵磷層保留，其余部位 去除并粗化），當(dāng)芯片表面顏色金色消失時即停止；金刻蝕液由235g碘（分析純）與273g 碘化鉀（分析純）加3000ml超純水配置而成；
[0045] (g)去膠清洗，對步驟（f)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，方法同步驟（d);
[0046] (h)等離子刻蝕，對步驟（g)得到的芯片P面除電流阻擋槽4以外部分涂上耐高溫 負(fù)性光刻膠，勻膠速度為3000轉(zhuǎn)/分，對電流阻擋槽4部分進(jìn)行等離子刻蝕（ICP)得到電流 阻擋槽；刻蝕氣體為三氯化硼、乙烯、氬氣和氦氣，其流量分別為：三氯化硼：乙烯：氬氣： 氦氣的體積比為10:4:15:40,刻蝕時腔體壓力維持在40Torr，對GaP層刻蝕深度為1789 A ，刻蝕深度控制通過在線監(jiān)測實現(xiàn)，以達(dá)到有源區(qū)為止；
[0047] ⑴去膠清洗，對步驟（h)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，方法同步驟（d);
[0048] (j)歐姆接觸，通過氮氣氛圍下400-500°C高溫融合10分鐘將擴(kuò)展電極2與磷化 嫁層形成歐姆接觸。
[0049] 采用上述方法制作的紅黃光LED芯片，芯片尺寸為9mil，在20mA電流下，LED芯片 光效達(dá)40-451m/w，比常規(guī)制作方法制作的LED芯片光效提高1倍。
[0050] 實施例2
[0051] 如圖1所示，一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，LED芯片包括N面電極、襯底、有源層、磷 化嫁層3、P面焊線電極1、擴(kuò)展電極2、電流阻擋槽4和刻蝕孔5,所述的電流阻擋槽位于芯 片P面對角線上，其制作步驟為：
[0052] (a)制備結(jié)構(gòu)自上而下為N面電極、襯底和有源層（其中有源層的材料為鋁鎵銦 磷，厚度為7μπι)的初步電極，然后在有源層的表面生長銦鎵磷層，利用金屬有機氣相外延 生長技術(shù)（M0CVD)在LED芯片Ρ面生長銦鎵磷層，M0CVD的氣相反應(yīng)物為三甲基銦、三甲基 鎵和磷烷，質(zhì)量比例為1:1:100,在700°C及壓力50Torr條件下生長厚度為1〇〇〇 A的銦鎵磷 層；然后在銦鎵磷層的表面蒸鍍一層磷化嫁層3,磷化嫁層3的厚度為8μπι ;
[0053] (b)光刻，使用掩膜板對步驟（a)得到的芯片Ρ面進(jìn)行光刻，掩膜板上有刻蝕孔 (5)和P面焊線電極⑴；所用掩膜版上的刻蝕孔為圓形，刻蝕孔的直徑為ΙΟμπι，間隔為 5 μ m，Ρ面焊線電極位于掩膜版中心；
[0054] (c)濕法刻蝕，對步驟（b)得到的芯片P面焊線電極⑴用粘度在40PaS的正性 光刻膠保護(hù)，勻膠速度為3500轉(zhuǎn)/分，然后利用光刻版作為掩膜對芯片進(jìn)行光刻，刻蝕液為 鹽酸：磷酸：硫酸：雙氧水按體積比1:3:1:2配制得到，刻蝕時，將芯片進(jìn)入刻蝕液中并超 聲，當(dāng)芯片表面顏色變?yōu)榱良t色時停止刻蝕；
[0055] (d)去膠清洗，對步驟（c)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，即先用去離子水清洗芯片5 分鐘，然后用丙酮在80°C條件下浸泡芯片30分鐘，再使用去離子水清洗芯片5分鐘，最后用 熱氮氣吹干芯片；
[0056] (e)真空鍍膜，對步驟⑷得到的芯片表面用真空鍍膜技術(shù)蒸鍍金/金鈹/金層， 厚度分別為1000八/丨500人/丨500人，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%±0.1%，鈹?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% ±0. 1% ;
[0057] (f)光刻，對擴(kuò)展電極2處用光刻膠保護(hù)，使用金刻蝕液在常溫條件下將剩余金屬 層去除，當(dāng)芯片表面顏色金色消失時即停止；金刻蝕液由200g碘（分析純）與300g碘化鉀 (分析純）加3000ml超純水配置而成；
[0058] (g)去膠清洗，對步驟（f)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，方法同步驟（d);
[0059] (h)等離子刻蝕，對步驟（g)得到的芯片P面除電流阻擋槽⑷以外部分涂上耐高 溫負(fù)性光刻膠，勻膠速度為3000轉(zhuǎn)/分，對電流阻擋槽（4)部分進(jìn)行等離子刻蝕（ICP)得 到電流阻擋槽，刻蝕氣體為三氯化硼、乙烯、氬氣和氦氣，其流量分別為：三氯化硼：乙烯： 氬氣：氦氣的體積比為35:2:60:40,刻蝕時腔體壓力維持在40Torr，對GaP層刻蝕深度為 2500 A?？涛g深度控制通過在線監(jiān)測實現(xiàn)，以達(dá)到有源區(qū)為止；
[0060] (i)去膠清洗，對步驟（h)得到的芯片進(jìn)行去膠清洗，方法同步驟（d);
[0061] (j)歐姆接觸，通過氮氣氛圍下450-480°C高溫融合10分鐘將擴(kuò)展電極2與磷化 嫁層形成歐姆接觸。
[0062] 采用上述方法制作的紅黃光LED芯片，芯片尺寸為9mil，在20mA電流下，LED芯片 光效達(dá)34-381m/w，比常規(guī)制作方法制作的LED芯片光效提高0. 7倍。
[0063] 實施例3
[0064] 同實施例1，所不同的是一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片的制作步驟中，步驟（a)中有源 層的厚度為9 μ m，磷化嫁層3的厚度為9 μ m ;步驟（C)中的正性光刻膠粘度為30PaS，勻膠 速度為3000轉(zhuǎn)/分；步驟（f)中的金刻蝕液為碘與碘化鉀混合溶液，由250g碘與250g碘 化鉀加3000ml超純水配置而成；所述步驟（h)中的刻蝕氣體為三氯化硼、乙烯、氬氣和氦 氣，其流量分別為：三氯化硼：乙烯：氬氣：氦氣的體積比為27:5:45:60,刻蝕時腔體壓力 維持在40Torr，對GaP層刻蝕深度為丨500 A。
[0065] 采用上述方法制作的紅黃光LED芯片，芯片尺寸為9mil，在20mA電流下，LED芯片 光效達(dá)28-301m/w，比常規(guī)制作方法制作的LED芯片光效提高0. 4倍。
[0066] 實施例4
[0067] 一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，包括N面電極、襯底、有源層、磷化嫁層3、P面焊線電極 1和擴(kuò)展電極2,自下而上依次為N面電極、襯底、有源層和磷化嫁層3,磷化嫁層3為正方 形；P面焊線電極1為圓形，位于磷化嫁層3上；P面焊線電極1與磷化嫁層3之間有銦鎵磷 層，銦鎵磷層厚度為1000 A。磷化嫁層上有電流阻擋槽4 ;N面電極的厚度為0 A，材料為 金鍺合金，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97. 1 %，鍺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 9 % ;襯底的厚度為380 μ m，材 料為砷化鎵；有源層的厚度為9 μ m，材料為鋁鎵銦磷；磷化嫁層3的厚度為7 μ m，材料為磷 化鎵；P面焊線電極1的厚度為3. 5 μ m，材料為金；擴(kuò)展電極2的厚度為4200 A，材料為金 鈹合金，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%，鈹?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 % ;擴(kuò)展電極2為長條形，擴(kuò)展電極2 有四條，均勻分布在擴(kuò)展電極2的四周，擴(kuò)展電極2 -端與P面焊線電極1連接，另一端與 磷化嫁層3邊的中點上；電流阻擋槽4有四條，每一條都是一端連接在P面焊線電極1上， 另一端連接到磷化嫁層3的拐角處。P面焊線電極1與銦鎵磷層不形成歐姆接觸，擴(kuò)展電極 2與磷化嫁層通過高溫融合氮氣氛圍下400°C合金10分鐘形成歐姆接觸。該紅黃光LED芯 片，比常規(guī)制作方法制作的LED芯片光效提高0. 6倍。
[0068] 實施例5
[0069] 同實施例1，所不同的是N面電極的厚度為1200 A，材料為金鍺合金，其中金的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為96. 9%，鍺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 1% ;襯底的厚度為340 μ m，材料為砷化鎵；有源層的 厚度為6 μ m，材料為鋁鎵銦磷；磷化嫁層3的厚度為9 μ m，材料為磷化鎵；P面焊線電極1 的厚度為2.7 μ m，材料為金；擴(kuò)展電極2的厚度為3500 A，材料為金鈹合金，其中金的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為98. 9 %，鈹?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 1 % ;擴(kuò)展電極2與磷化嫁層通過高溫融合氮氣氛圍下 450°C合金10分鐘形成歐姆接觸。該紅黃光LED芯片，比常規(guī)制作方法制作的LED芯片光 效提高0.5倍。
[0070] 實施例5
[0071] 同實施例1，所不同的是N面電極的厚度為1000 A，材料為金鍺合金，其中金的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為979%，鍺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%;襯底的厚度為360 μ m，材料為砷化鎵；有源層的厚度 為5 μ m，材料為鋁鎵銦磷；磷化嫁層3的厚度為6 μ m，材料為磷化鎵；P面焊線電極1的厚 度為2. 5 μ m，材料為金；擴(kuò)展電極2的厚度為5500 A，材料為金鈹合金，其中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為99. 1%，鈹?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 9% ;擴(kuò)展電極2與磷化嫁層通過高溫融合氮氣氛圍下500°C 合金10分鐘形成歐姆接觸。該紅黃光LED芯片，比常規(guī)制作方法制作的LED芯片光效提高 0.4 倍。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，包括N面電極、襯底、有源層、磷化嫁層（3)、P面焊線電 極（1)和擴(kuò)展電極（2)，自下而上依次為N面電極、襯底、有源層和磷化嫁層（3)，磷化嫁層 (3)為正方形；其特征在于：所述的P面焊線電極（1)為圓形，位于磷化嫁層（3)上；所述的 P面焊線電極（1)與磷化嫁層（3)之間有銦鎵磷層，磷化嫁層上有電流阻擋槽（4);所述的 N面電極的厚度為800-1400 A:所述的襯底的厚度為340-380 μ m，材料為砷化鎵；所述的有 源層的厚度為5-9 μ m，材料為鋁鎵銦磷；所述的磷化嫁層（3)的厚度為6-9 μ m，材料為磷化 鎵；所述的P面焊線電極（1)的厚度為2.5-3. 5μπι，材料為金；所述的擴(kuò)展電極（2)的厚度 為3500-5500 Α;所述的擴(kuò)展電極（2)為長條形，擴(kuò)展電極（2)有四條，均勻分布在擴(kuò)展電極 ⑵的四周，擴(kuò)展電極⑵一端與Ρ面焊線電極⑴連接，另一端與磷化嫁層⑶邊的中點 上；所述的電流阻擋槽（4)有四條，每一條都是一端連接在Ρ面焊線電極（1)上，另一端連 接到磷化嫁層（3)的拐角處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，其特征在于：所述的電流阻擋槽 位于芯片P面對角線上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型結(jié)構(gòu)的LED芯片，其特征在于：所述的P面焊線電 極（1)與銦鎵磷層不形成歐姆接觸，所述的擴(kuò)展電極（2)與磷化嫁層形成歐姆接觸。
【文檔編號】H01L33/00GK203895488SQ201420288110
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】廖偉, 秦坤, 李有群, 廉鵬 申請人:馬鞍山太時芯光科技有限公司