[发明专利]一种LED芯片的Al2O3/SiON钝化层结构及其生长方法

权利要求书

1.一种LED芯片的Al₂O₃/SiON钝化层结构，包括依次生长在衬底上的n型半导体层、发光层、p型半导体层和ITO导电层，n型半导体层制作有n型电极，ITO导电层上制作p型电极，其特征在于：所述n型电极、p型电极外侧的芯片上表面依次沉积有Al₂O₃层和SiON层。

2.根据权利要求1所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON钝化层结构，其特征在于：所述的SiON层的光学厚度为LED发光波长四分之一的奇数倍，且SiON层的折射率为n=（n_空气×n_P-GaN）^1/2。

3.一种LED芯片的Al₂O₃/SiON钝化层结构的生长方法，包括如下步骤：

A、 将完成ITO蚀刻后的LED芯片使用丙酮（ACE）、异丙醇（IPA）、去离子水进行清洗、甩干；

B、将甩干后的LED产品放入到生长Al₂O₃薄膜的MOCVD腔体中，再将MOCVD腔体升温到400-680℃，通入腔体Al源与O源，生长Al₂O₃薄膜充当电极钝化层；

C、 使用负性光刻胶对Al₂O₃薄膜进行PAD光刻，在光刻胶上形成PAD图形；

D、 使用ICP设备对Al₂O₃薄膜进行干法刻蚀，去除PAD图形区域里的Al₂O₃薄膜；

E、 在刻蚀掉的钝化层上蒸镀金属电极，形成P、N电极结构，然后去除光刻胶，并将去胶后的芯片放入管式炉中退火处理；

F、 将制备好电极的LED产品放入等离子增强化学气相沉积PECVD设备腔体中，通入N2预热，然后通入稀释过的硅烷、一氧化二氮和氨气的混合气体，生长SiON增透膜；

G、使用湿法刻蚀工艺刻蚀掉P、N电极表面上的SiON，至此钝化层生长完毕。

4.根据权利要求3所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON钝化层结构的生长方法，其特征在于：所述的步骤B中，Al₂O₃薄膜采用MOCVD方法生长，包括以下具体步骤：

B1、将步骤A处理好的LED芯片放入LP-MOCVD设备的反应室中，此时腔体压力为20-100torr，石墨盘转速在500-900 r/min之间，在N2、Ar或二者混合气体的反应腔气氛下加热到400-680℃范围内，处理5-15 min；

B2、将Al源、O源通入反应室中，同时改变腔体压力为17-45torr，开始生长Al₂O₃薄膜，生长速率为0.5nm/min—10nm/min；

B3、生长过程结束后，将腔体压力提高到50-100torr，增加通入反应腔的N2流量通过吹扫降低温度，等待取出LED芯片。

5.根据权利要求4所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON钝化层结构的生长方法，其特征在于： 所述的步骤B2中，Al₂O₃薄膜的生长环境温度为450-650℃，生长压力为25-45torr，生长厚度为10nm-100nm，石墨盘转速为500-900r /min。

6.根据权利要求4所述的LED芯片的Al₂O₃/SiON钝化层结构的生长方法，其特征在于：所述的步骤B2中，生长Al₂O₃薄膜时通入的Al源与氧源的气体摩尔比为：Ⅵ/Ⅲ在100-3000之间。