[发明专利]GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法

权利要求书

1.一种GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在蓝宝石衬底上依次外N-GaN层、有源层和P-GaN层，形成GaN基功率型LED的材料结构；

步骤2：在GaN基功率型LED的材料结构上的P-GaN层上采用PECVD沉积一层厚度5000的SiO₂掩蔽层，所采用的PECVD的方法沉积SiO₂掩蔽层的方法，具有对GaN基片的射频损伤小，以及沉积SiO₂掩蔽层致密性好和绝缘强度高的优点；

步骤3：用光刻和湿法腐蚀出叉指状N-GaN电极，腐蚀掉SiO₂掩蔽层，暴露需要刻蚀的N-GaN电极台面；

步骤4：去除光刻胶，采用ICP刻蚀出N-GaN电极的台面；

步骤5：湿法去除剩余SiO₂掩蔽层，对ICP刻蚀的GaN基片进行清洗；

步骤6：在经过ICP刻蚀并清洗的GaN基片表面采用PECVD方法沉积一层厚度2000的SiO₂隔离层，该SiO₂隔离层具有高的致密性和绝缘性，能够阻止在制备的P、N电极之间产生漏电；

步骤7：用光刻和湿法腐蚀出优化设计的N-GaN电极，电子束蒸发叉指状N-GaN电极的金属化体系，优化设计的叉指装N-GaN电极结构解决了ICP刻蚀去掉的有源层对光的损失和增加出光面积之间的矛盾，提高GaN基功率型LED的发光功率，电极剥离；

步骤8：电极剥离后，在温度650℃Ar氛围中进行合金化处理3min，减小N-GaN电极与N-GaN层的接触电阻，提高N-GaN电极的热稳定性；

步骤9：用光刻和湿法腐蚀的方法腐蚀掉SiO₂掩蔽层，暴露出P-GaN电极台面；

步骤10：电子束蒸发制备P-GaN半透明电极金属化体系NiAu，电极剥离；

步骤11：电极剥离后，在N₂∶O₂＝2∶1min氛围合金温度500℃进行合金化处理5min，减小P-GaN半透明电极的金属化体系NiAu与P-GaN层之间的欧姆接触电阻，提高P-GaN半透明电极与P-GaN的接触强度和热稳定性；

步骤12：最后光刻出P-GaN加厚电极，电子束依次蒸发P加厚电极的金属化体系NiAu，电极剥离，完成P、N电极的制备；采取先制作N-GaN电极，然后制作P-GaN半透明电极的金属化体系NiAu与P-GaN加厚电极，避免了N-GaN电极在较高温度650℃合金化时键合保护层金的内扩散，以及对P-GaN欧姆电极热稳定性的影响。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，其中N-GaN电极的金属化体系包括依次生长的欧姆接触层钛、高反射层铝、阻挡层铂和键合保护层金；其中的该阻挡层铂阻止了键合保护层金的内扩散，避免了N-GaN电极在合金化或者长期工作过程中接触电阻增大和反向漏电增加，提高N-GaN电极热稳定性，传输线方法计算的比接触电阻率7*10^-8Ωcm²。

3.根据权利要求1所述的一种GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，其中所述的PECVD沉积SiO₂掩蔽层和SiO₂隔离层，在PECVD真空室内抽真空至压力为小于10^-5Pa，升温300℃并保持稳定，是在真空室内升温至300℃并保持稳定，给真空室充入气体流量392sccm的N₂、150sccm的SiH₄和1420sccm的N₂O至腔室压力0.7torr，施加20W射频功率启辉2秒，然后射频功率降低至15W开始沉积SiO₂掩膜层。