一種發(fā)光二極管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管及其制備方法，屬于光電子制造技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)光二極管包括外延片及設(shè)置在外延片上的電極，電極至少包括第一電極層和第二電極層，第一電極層設(shè)置在外延片上，第二電極層層疊在第一電極層上，第一電極層采用Cr制成，第二電極層采用AlCu合金制成，該制備方法包括提供外延片；在外延片上制作電極，通過在外延片上設(shè)置電極，由于該電極至少包括第一電極層和第二電極層，其中第一電極層采用Cr制成，第二電極層采用AlCu合金制成，由于AlCu合金結(jié)構(gòu)致密，穩(wěn)定性好，具有較強的抗形變能力，因此使得LED在打線過程中，電極可以承受擠壓而不發(fā)生形變。
【專利說明】
一種發(fā)光二極管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光電子制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)具有體積小、壽命長、功耗低等優(yōu)點，目前被廣泛應(yīng)用于汽車信號燈、交通信號燈、顯示屏以及照明設(shè)備。
[0003]在制作LED的過程中，會在制作完成的外延片上制作電極，并進行打線工藝，利用熱壓或超聲能源將金屬線與制作的電極連接起來。由于打線過程中電極需要承受一定的擠壓，同時電極主要由質(zhì)地較軟的Al或Au制成，因此電極容易在打線過程中出現(xiàn)變形，對LED造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有LED在打線過程中電極容易出現(xiàn)變形的問題，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管及其制備方法。所述技術(shù)方案如下:
[0005]—方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括外延片及設(shè)置在所述外延片上的電極，其特征在于，所述電極至少包括第一電極層和第二電極層，所述第一電極層設(shè)置在所述外延片上，所述第二電極層層疊在所述第一電極層上，所述第一電極層采用Cr制成，所述第二電極層采用AlCu合金制成。
[0006]優(yōu)選地，所述電極還包括依次層疊在所述第二電極層上的第三電極層和第四電極層，所述第三電極層采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，所述第四電極層采用AlCu合金制成。
[0007]進一步地，所述電極還包括第五電極層，所述第五電極層夾設(shè)在所述第三電極層和所述第四電極層之間，所述第五電極層采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，且所述第五電極層與所述第三電極層不同。
[0008]可選地，所述電極還包括層疊在所述第四電極層上的第六電極層，所述第六電極層采用Al制成。
[0009]優(yōu)選地，所述電極還包括依次層疊在所述第四電極層上的第六電極層和第七電極層，所述第六電極層采用Ti制成，所述第七電極層采用Au制成。
[0010]可選地，所述外延片為GaN基外延片。
[0011]另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)光二極管的制備方法，所述制備方法包括:
[0012]提供一外延片；
[0013]在所述外延片上制作電極，其中，所述電極至少包括第一電極層和第二電極層，所述第一電極層設(shè)置在所述外延片上，所述第二電極層層疊在所述第一電極層上，所述第一電極層采用Cr制成，所述第二電極層采用AlCu合金制成。
[0014]進一步地，所述在所述外延片上制作電極，包括:
[0015]通過光刻工藝在所述外延片上制作設(shè)定圖形的光阻層；
[0016]在所述光阻層和所述外延片上蒸鍍金屬層，所述金屬層的厚度小于所述光阻層的厚度；
[0017]去除所述光阻層上的所述金屬層；
[0018]去除所述外延片上的光阻層，形成所述電極。
[0019]可選地，所述去除所述外延片上的光阻層，包括:
[0020]采用有機溶劑去除所述光阻層。
[0021 ]優(yōu)選地，所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮。
[0022]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:通過在外延片上設(shè)置電極，由于該電極至少包括第一電極層和第二電極層，其中第一電極層采用Cr制成，第二電極層采用AlCu合金制成，Cr可以使AlCu更容易與外延片連接，同時由于AlCu合金結(jié)構(gòu)致密，穩(wěn)定性好，具有較強的抗形變能力，因此使得LED在打線過程中，電極可以承受擠壓而不發(fā)生形變。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖6是本發(fā)明實施例提供的一種發(fā)光二極管的制備方法的流程圖；
[0030]圖7是本發(fā)明實施例提供的一種制作電極的方法的流程圖；
[0031]圖8是本發(fā)明實施例提供的制作出設(shè)定圖形的光阻層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖9是本發(fā)明實施例提供的蒸鍍電極層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖10是本發(fā)明實施例提供的去除多余金屬層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖11是本發(fā)明實施例提供的去除光阻層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0036]本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，該發(fā)光二極管包括外延片11及設(shè)置在外延片11上的電極12，電極12至少包括第一電極層121和第二電極層122，第一電極層121設(shè)置在外延片11上，第二電極層122層疊在第一電極層121上，第一電極層121采用Cr制成，第二電極層122采用AlCu合金制成。
[0037]本發(fā)明實施例通過在外延片上設(shè)置電極，由于該電極至少包括第一電極層和第二電極層，其中第一電極層采用Cr制成，第二電極層采用AlCu合金制成，Cr可以使AlCu更容易與外延片連接，同時由于AlCu合金結(jié)構(gòu)致密，穩(wěn)定性好，具有較強的抗形變能力，因此使得LED在打線過程中，電極可以承受擠壓而不發(fā)生形變。
[0038]可選地，外延片11可以為GaN基外延片，GaN具有較大的禁帶寬度，良好的化學穩(wěn)定性，較強的導熱能力，是一種良好的半導體材料，被廣泛應(yīng)用于制作發(fā)光二極管。
[0039]圖2是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，該發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與圖1所示的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于，圖2所示的發(fā)光二極管中的電極12還包括依次層疊在第二電極層122上的第三電極層123和第四電極層124，第三電極層123采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，第四電極層124采用AlCu合金制成，多層電極結(jié)構(gòu)的LED穩(wěn)定性更好，在具有多層電極結(jié)構(gòu)的LED中設(shè)置兩層AlCu合金，可以提高電極12的抗變形能力，避免電極12在打線過程中出現(xiàn)變形。
[0040]圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖，在圖3所示的發(fā)光二極管中，電極12還可以包括第五電極層125，第五電極層125夾設(shè)在第三電極層123和第四電極層124之間，第五電極層125采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，且第五電極層125與第三電極層123不同，目前市場上有部分LED的電極為五層結(jié)構(gòu)，在具有五層電極結(jié)構(gòu)的LED中設(shè)置兩層AlCu合金，可以提高電極的抗變形能力，避免電極在打線過程中出現(xiàn)變形。
[0041]進一步地，圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖，在圖4所示的發(fā)光二極管中，電極12還可以包括層疊在第四電極層124上的第六電極層126，第六電極層126采用Al制成。
[0042]優(yōu)選地，圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖，在圖5所示的發(fā)光二極管中，電極12還可以包括依次層疊在第四電極層124上的第六電極層126和第七電極層127，第六電極層126采用Ti制成，第七電極層127采用Au制成，Au具有比Al更好的導電性，可以降低電極的電阻，同時Au的導熱性也優(yōu)于Al，能增強發(fā)光二極管的散熱能力，Au比Al更耐腐蝕，能減緩電極的老化，此外，Au的延展性也優(yōu)于Al，能更方便制作成微小的電極材料。
[0043]本發(fā)明實施例還提供了一種發(fā)光二極管的制備方法，圖6是本發(fā)明實施例提供的一種發(fā)光二極管的制備方法的流程圖，如圖6所示，該制備方法包括:
[0044]SI 1:提供一外延片。
[0045]S12:在外延片上制作電極，其中，電極至少包括第一電極層和第二電極層，第一電極層設(shè)置在外延片上，第二電極層層疊在第一電極層上，第一電極層采用Cr制成，第二電極層米用Al Cu合金制成。
[0046]本發(fā)明實施例通過在外延片上設(shè)置電極，由于該電極至少包括第一電極層和第二電極層，其中第一電極層采用Cr制成，第二電極層采用AlCu合金制成，Cr可以使AlCu更容易與外延片連接，同時由于AlCu合金結(jié)構(gòu)致密，穩(wěn)定性好，具有較強的抗形變能力，因此使得LED在打線過程中，電極可以承受擠壓而不發(fā)生形變。
[0047]具體地，圖7是本發(fā)明實施例提供的一種制作電極的方法的流程圖，如圖7所示，步驟S12可以包括:
[0048]S121:通過光刻工藝在外延片上制作設(shè)定圖形的光阻層。
[0049]具體地，圖8是本發(fā)明實施例提供的制作出設(shè)定圖形的光阻層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，對外延片11進行清洗、烘干、涂覆光阻層，再對光阻層13進行曝光、顯影等處理后，去除部分區(qū)域131的光阻層13，形成設(shè)定圖形的光阻層。具體地，部分區(qū)域131指電極的形成區(qū)域。其中，對光阻層13的具體處理工藝為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。
[0050]S122:在光阻層和外延片上蒸鍍金屬層。
[0051]在本實施例中，金屬層的厚度小于光阻層的厚度，因此光阻層上的金屬層和外延片上的金屬層之間相互獨立。
[0052]其中，金屬層至少包括第一金屬層和第二金屬層，第二金屬層層疊在第一金屬層上，第一金屬層采用Cr制成，第二金屬層采用AlCu合金制成。
[0053]具體地，圖9是本發(fā)明實施例提供的蒸鍍電極層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，可以采用蒸鍍工藝在已形成設(shè)定圖形的外延片11上鍍上金屬層14，通過控制第一金屬層141和第二金屬層142的材料，從而可以確保后續(xù)制作的電極的材料符合設(shè)計要求，此外，在蒸鍍過程中需要控制第一金屬層141和第二金屬層142的厚度。
[0054]優(yōu)選地，金屬層14還可以包括依次層疊在第二金屬層142上的第三金屬層和第四金屬層，第三金屬層采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，第四金屬層采用AlCu合金制成，通過4層金屬材料可以制成具有4層結(jié)構(gòu)的電極，多層電極結(jié)構(gòu)的LED穩(wěn)定性更好，在具有多層電極結(jié)構(gòu)的LED中設(shè)置兩層AlCu合金，可以提高電極的抗變形能力，避免電極在打線過程中出現(xiàn)變形。
[0055]進一步地，金屬層還可以包括第五金屬層，第五金屬層夾設(shè)在第三金屬層和第四金屬層之間，第五金屬層采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，且第五金屬層與第三金屬層不同，目前市場上有部分LED的電極為五層結(jié)構(gòu)，在具有五層電極結(jié)構(gòu)的LED中設(shè)置兩層AlCu合金，可以提高電極的抗變形能力，避免電極在打線過程中出現(xiàn)變形。
[0056]進一步地，金屬層還可以包括層疊在第四金屬層上的第六金屬層，第六金屬層采用Al制成。
[0057]優(yōu)選地，金屬層可以包括層依次層疊在第四金屬層上的第六金屬層和第七金屬層，第六金屬層采用Ti制成，第七金屬層采用Au制成，Au具有比Al更好的導電性，可以降低電極的電阻，同時Au的導熱性也優(yōu)于Al，能增強發(fā)光二極管的散熱能力，Au比Al更耐腐蝕，能減緩電極的老化，此外，Au的延展性也優(yōu)于Al，能更方便制作成微小的電極材料。
[0058]S123:去除光阻層上的金屬層。
[0059]圖10是本發(fā)明實施例提供的去除多余金屬層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，在蒸鍍金屬層14時，金屬層14同時形成在光阻層和外延片上。如步驟S122中所述，光阻層上的金屬層和外延片上的金屬層之間相互獨立，因此在步驟S123中可以將光阻層上的金屬層直接剝離，實現(xiàn)去除光阻層上的金屬層，保留外延片上的金屬層，外延片上的金屬層即為所需的電極。
[0060]具體地，保留的第一金屬層為電極中的第一電極層，保留的第二金屬層為電極中的第二電極層，在其他實施例中，保留的第三金屬層為電極中的第三電極層，保留的第四金屬層為電極中的第四電極層，保留的第五金屬層為電極中的第五電極層，保留的第六金屬層為電極中的第六電極層，保留的第七金屬層為電極中的第七電極層。
[0061]S124:去除外延片上的光阻層，形成電極。
[0062]具體地，可以采用有機溶劑去除光阻層，圖11是本發(fā)明實施例提供的去除光阻層后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖11所示，在去除位于設(shè)定圖形之外的位置的金屬后，還需要將存留在外延片上的光阻層去除，在去除光阻層后，就得到了加工完成的發(fā)光二極管，存留在外延片上的金屬層即構(gòu)成了發(fā)光二極管的電極12。
[0063]可選地，有機溶劑可以為N-甲基吡咯烷酮。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括外延片及設(shè)置在所述外延片上的電極，其特征在于，所述電極至少包括第一電極層和第二電極層，所述第一電極層設(shè)置在所述外延片上，所述第二電極層層疊在所述第一電極層上，所述第一電極層采用Cr制成，所述第二電極層米用Al Cu合金制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極還包括依次層疊在所述第二電極層上的第三電極層和第四電極層，所述第三電極層采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，所述第四電極層采用AlCu合金制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極還包括第五電極層，所述第五電極層夾設(shè)在所述第三電極層和所述第四電極層之間，所述第五電極層采用Cr、N1、Pt和Ti中的一種金屬制成，且所述第五電極層與所述第三電極層不同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極還包括層疊在所述第四電極層上的第六電極層，所述第六電極層采用Al制成。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極還包括依次層疊在所述第四電極層上的第六電極層和第七電極層，所述第六電極層采用Ti制成，所述第七電極層采用Au制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述外延片為GaN基外延片。7.—種發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: 提供一外延片； 在所述外延片上制作電極，其中，所述電極至少包括第一電極層和第二電極層，所述第一電極層設(shè)置在所述外延片上，所述第二電極層層疊在所述第一電極層上，所述第一電極層采用Cr制成，所述第二電極層采用AlCu合金制成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述在所述外延片上制作電極，包括: 通過光刻工藝在所述外延片上制作設(shè)定圖形的光阻層；在所述光阻層和所述外延片上蒸鍍金屬層，所述金屬層的厚度小于所述光阻層的厚度； 去除所述光阻層上的所述金屬層； 去除所述外延片上的光阻層，形成所述電極。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述去除所述外延片上的光阻層，包括: 采用有機溶劑去除所述光阻層。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮。
【文檔編號】H01L33/40GK106098894SQ201610462698
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李輝, 葉青賢, 胡根水
【申請人】華燦光電(蘇州）有限公司