一种AlGaInN发光二极管的接触结构的制作方法

专利检索2022-05-11  8


一种algainn发光二极管的接触结构
技术领域
1.本发明涉及发光二极管(led)领域,尤其是涉及一种algainn发光二极管的接触结构。


背景技术:

2.大功率led广泛应用于舞台装饰、投影以及其他特种照明领域。这些领域所需亮度高,器件尺寸往往在1 mm2以上,工作电流达到2a以上。如此大的电流,需要电流在器件内扩展均匀。
3.algainn发光二极管已实现从紫外到黄绿光波段的产业化,其大功率led器件制造,采用通孔技术。其原理如图1所示,p电极104直接蒸镀在p型algainn 106上。再从p型algainn 106刻孔至n型algainn108,做好孔里的绝缘层103后,往孔中蒸镀金属,形成n电极102。此结构的优点是,p面和n面都有整面的金属帮助电流进行扩展;缺点是,n电极的制备,需要经过刻孔和绝缘钝化等步骤,工序复杂,成本较高。
4.传统线条电极方案中,扩展存在困难,如图2所示。为减少电流在扩展电极202上的输运电阻,扩展电极202要保证一定宽度。但如此条件下,扩展电极202和algainn接触层203之间的接触面积较大,接触电阻较小,电流容易在刚流出焊盘201后,大部分就直接流入焊盘201附近的algainn接触层203上,而无法均匀传导到扩展电极202远处,导致电流拥堵。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种algainn发光二极管的接触结构,以解决大功率led目前制造存在的问题。
6.本发明的目的是这样实现的:一种algainn发光二极管的接触结构,包括:againn接触层,第二接触层,以及位于algainn接触层和第二接触层之间的第一接触层;其特征在于:第二接触层越过第一接触层与algainn接触层形成欧姆接触,第一接触层与algainn接触层或第二接触层中的至少一个为肖特基接触或绝缘。
7.优选地,algainn接触层为al
x
gayin
1-x-y
n,其中0≤x≤1,0≤y≤1。
8.优选地,所述第一接触层为绝缘体。
9.优选地,第一接触层为导体,与algainn接触层形成肖特基接触。
10.优选地,第一接触层为半导体,第一接触层与algainn接触层在组分上形成异质结,第一接触层与第二接触层形成肖特基接触。
11.优选地,第一接触层为半导体,第一接触层与algainn接触层在掺杂上形成异质结,第一接触层与第二接触层形成肖特基接触。
12.优选地,第一接触层为反型半导体,第一接触层与algainn接触层形成pn结。
13.本发明在保证第二接触层具有一定宽度的基础上,在第二接触层与algainn接触层之间,插入第一接触层,既保证电流在第二接触层上输运,又通过改变第一接触层的面
积,调节algainn接触层与第二接触层在各处的接触面积和电阻,在保证电流在第二接触层上传输的前提下,分配algainn接触层和器件各处所获得的电流比例。
附图说明
14.图1为现有algainn通孔结构的大功率led芯片结构示意图,图中:100为背电极,101为支撑基板,102为n电极,103为绝缘层,104为p电极,105为p电极焊盘,106为p型algainn,107为有源层,108为n型algainn;图2为现有线条电极芯片的结构示意图,其中:上图为剖面图,下图为俯视图,图中:201为焊盘,202为扩展电极,203为algainn接触层;图3为本发明实施例1、实施例2的芯片结构的示意图;图4为本发明实施例3、实施例4、实施例5的芯片结构的示意图;图3、图4中:300为背电极,301为支撑基板,302为键合层, 303为第二电极,304为第二导电类型algainn层,305为有源层,306为第一导电类型algainn层,307为algainn接触层,308为第一接触层,309为第二接触层。
具体实施方式
15.下面结合实施例并对照附图,介绍对本发明的应用。在具体的器件设计和制造中,本发明提出的器件结构将根据应用领域和工艺制程实施的需要,可对其部分结构和尺寸在一定范围内作出修改,对材料的选取进行变通。
16.实施例1:利用绝缘材料做第一接触层;(1)在硅衬底或蓝宝石衬底上依次生长algainn接触层307,第一导电类型algainn层306、有源层305和第二导电类型algainn层304;(2)制备第二电极303和键合层302;(3)在支撑基板301的两面分别镀好背电极300和键合层302;(4)将镀好键合层302的algainn材料与支撑基板301键合,去除生长用的硅衬底或蓝宝石衬底;(5)粗化;(6)切割道制备;(7)第一接触层308制备:第一接触层308为sio2或sin等介质层;(8)第二接触层309制备:在第一接触层308上,制备第二接触层309;第二接触层309底部宽度应略大于第一接触层308的宽度,使第二接触层309底部与algainn接触层307接触(图3)。
17.实施例2:利用肖特基接触金属做第一接触层;(1)在硅衬底或蓝宝石衬底上依次生长algainn接触层307,第一导电类型algainn层306、有源层305和第二导电类型algainn层304;(2)制备第二电极303和键合层302;(3)在支撑基板301的两面分别镀好背电极300和键合层302;(4)将镀好键合层302的algainn材料与支撑基板301键合,去除生长用的硅衬底或蓝宝石衬底;
(5)第一接触层308制备;第一接触层308为pt,ni和ag等金属单层或叠层,第一接触层308与algainn层307形成肖特基接触;(5)粗化;(6)切割道制备;(8)第二接触层309制备:在第一接触层308上,制备第二接触层309;第二接触层309底部宽度应略大于第一接触层308的宽度,使第二接触层309底部与algainn半导体接触层307(图3)接触。
18.实施例3:利用aln做第一接触层,和algainn接触层在组分上形成异质结;(1)在硅衬底或蓝宝石衬底上生长aln,作为第一接触层308;然后依次生长第一导电类型algainn层306、有源层305和第二导电类型algainn层304;(2)制备第二电极303和键合层302;(3)在支撑基板301的两面分别镀好背电极300和键合层302;(4)将镀好键合层302的algainn材料与支撑基板301键合,去除生长用的硅衬底或蓝宝石衬底;(5)粗化:粗化时,将第一接触层308 用光刻胶予以保护;(6)切割道制备;(7)第二接触层309制备:第二接触层309沉积在第一接触层308上,但底部宽度应略大于第一接触层308的宽度,使第二接触层309的底部与algainn接触层307侧壁相接触(图4)。
19.实施例4:利用非故意掺杂algainn做第一接触层,和algainn接触层在掺杂上形成异质结;(1)在硅衬底或蓝宝石衬底上生长非故意掺杂algainn,作为第一接触层308;然后依次生长第一导电类型algainn层306、有源层305和第二导电类型algainn层304;(2)制备第二电极303和键合层302;;(3)在支撑基板301的两面分别镀好背电极300和键合层302;(4)将镀好键合金属302的algainn材料与支撑基板301键合,去除生长用的硅衬底或蓝宝石衬底;(5)粗化:粗化时,将第一接触层308 用光刻胶予以保护;(6)切割道制备;(7)第二接触层309制备:第二接触层309沉积在第一接触层308上,但底部宽度应略大于第一接触层308的宽度,使第二接触层309的底部与algainn接触层307侧壁相接触(图4)。
20.实施例5:利用反型algainn做第一接触层,和algainn接触层在掺杂上形成异质结;(1)在硅衬底或蓝宝石衬底上生长反型algainn,作为第一接触层308;然后依次生长第一导电类型algainn层306、有源层305和第二导电类型algainn层304;(2)制备第二电极303和键合层302;;(3)在支撑基板301的两面分别镀好背电极300和键合层302;(4)将镀好键合层302的algainn材料与支撑基板301键合,去除生长用的硅衬底或
蓝宝石衬底;(5)粗化:粗化时,将第一接触层308 用光刻胶予以保护;(6)切割道制备;(7)第二接触层309制备:第二接触层309沉积在第一接触层308上,但底部宽度应略大于第一接触层308的宽度,使第二接触层309的底部与algainn接触层307侧壁相接触(图4)。
21.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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