[发明专利]一种正极性高亮度AlGaInP发光二极管及其制造方法

摘要

一种正极性高亮度AlGaInP发光二极管及其制造方法，属于LED生产应用技术领域，在永久基板一侧依次设置金属键合层、n‑GaAs欧姆接触层、n‑AlGaInP限制层、MQW有源层、p‑AlGaInP限制层和p‑GaP电流扩展层，在p‑GaP电流扩展层上分别设置P电极和透明导电层，p‑GaP电流扩展层朝向透明导电层的表面均布半球形粗化层。本发明发光层与P电极形成良好的导电层，形成一种渐变式折射率材料的组合层，可以进一步地增加元件出光效率，提高LED的光效。

主权项

1.一种正极性高亮度AlGaInP发光二极管的制备方法，所述正极性高亮度AlGaInP发光二极管，包括永久基板，在永久基板的一侧设置N电极，在永久基板的另一侧依次设置金属键合层、n‑GaAs 欧姆接触层、n‑AlGaInP 限制层、MQW 有源层、p‑AlGaInP 限制层和p‑GaP 电流扩展层，在p‑GaP 电流扩展层上分别设置P电极和透明导电层，其特征在于：所述p‑GaP 电流扩展层朝向透明导电层的表面具有纳米柱阵列的粗化层；所述n‑GaAs欧姆接触层呈直径为 5～20μm、间距为5～20 μm的圆柱形阵列；其特征在于制备方法包括以下步骤：1）在外延层基板上采用金属有机化学气相沉积法依次外延生长n‑GaAs 缓冲层、GaInP阻挡层、n‑GaAs 欧姆接触层、n‑AlGaInP 限制层、MQW 有源层、p‑AlGaInP 限制层和p‑GaP 电流扩展层，再以PECVD法于p‑GaP 电流扩展层表面沉积SiO₂层，于SiO₂层表面用电子束蒸镀沉积铝层；2）在暂时硅基板的表面以沉积铝层；3）将沉积有铝层的暂时硅基板与外延层基板上的铝层相对，经压合，形成半制品；4）去除半制品的外延层基板、n‑GaAs 缓冲层、GaInP阻挡层，直至露出n‑GaAs 欧姆接触层；5）在n‑GaAs 欧姆接触层上制作直径为 5～20μm、间距为5～20μm的圆点阵列式AuGe/Au金属掩膜层；6）将半制品快速退火，使AuGe/Au金属掩膜层和n‑GaAs 欧姆接触层形成欧姆接触；7）将半制品浸泡于由氨水与双氧组成的混合溶液中，蚀刻去除无AuGe/Au金属掩膜层处的n‑GaAs 欧姆接触层，以在n‑AlGaInP 限制层上形成呈圆柱阵列的n‑GaAs 欧姆接触层，各圆柱的直径为5～20 μm ，柱间距为5～20 μm；8）将半制品清洗后，在n‑GaAs 欧姆接触层表面蒸镀Au键合层，并使部分Au分布在所述圆柱阵列的柱间间隙中；9）在永久基板的一侧蒸镀Au键合金层；10）通过Au键合金层将永久基板和半制品形成键合，取得键合的芯片；11）将键合的芯片以HF和H₂O混合溶液浸泡，去除暂时硅基板及两侧的铝层和SiO₂层；12）在P‑GaP电流扩展层表面蚀刻出P电极区域预留孔，并在P电极区域预表面形成保护层；然后在P‑GaP电流扩展层表面旋涂由聚苯乙烯次微米球、水和酒精组成的混合液，以使聚苯乙烯次微米球在P‑GaP电流扩展层表面形成单层均匀密布的聚苯乙烯次微米球层；再经感应式耦合离子体蚀刻，在P‑GaP电流扩展层表面蚀刻形成纳米柱阵列的粗化层；13）去除P电极区域预表面的保护层；14）清洗去除P‑GaP电流扩展层表面的聚苯乙烯次微米球；15）在具有纳米柱阵列图案的粗化层的P‑GaP电流扩展层表面蒸镀沉积氧化铟锡透明导电层；16）在P电极区域预留孔上制作形成P电极；17）在永久硅板表面制作形成N电极；18）将半制品经退火，得正极性高亮度AlGaInP发光二极管。