Ito透明導電層的制備方法、led芯片及發光二極管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于半導體技術領域，涉及一種ΙΤ0透明導電層的制備方法、LED芯片及發 光二極管。
【背景技術】
[0002] 發光二極管（Light-Emitting Diode，簡稱LED)是一種將電能轉化為光能的半導 體電子器件。
[0003] 隨著第三代半導體技術的蓬勃發展，半導體照明以節能，環保，亮度高，壽命長等 優點，成為社會發展的焦點，也帶動了整個行業上中下游產業的方興未艾。GaN基LED芯片 是半導體照明的"動力"，近年來性能得到大幅提升，生產成本也不斷降低，為半導體照明走 進千家萬戶做出突出貢獻。
[0004] 為提高LED照明所占的市場比例，加快替代白熾燈，熒光燈等傳統光源，LED器件 還需進一步提升光效，降低每流明的成本。氧化銦錫（Indium Tin Oxide，簡稱ΙΤ0)材料憑 借良好的穿透率與導電率為LED芯片提升光效做出了極大貢獻。
[0005] 傳統制備ΙΤ0透明導電層制備的ΙΤ0透明導電層經過退火處理后，其Rs會增大， 導致正向電壓升高和LED芯片亮度低。
【發明內容】
[0006] 本發明提供了一種ΙΤ0透明導電層的制備方法、LED芯片及發光二極管，以解決現 有的制備方法制備的LED芯片亮度低且正向電壓高的技術問題。
[0007] 本發明采用的技術方案如下：
[0008] -種ΙΤ0透明導電層的制備方法，包括以下步驟：在LED外延片表面上進行η次 鍍膜，在后鍍膜在前次鍍膜形成的薄膜上進行，η次鍍膜得到的相應薄膜形成ΙΤ0透明導電 層，各薄膜的厚度相等，3 < η < 6。
[0009] 進一步地，包括以下步驟：
[0010] 在鍍膜速率為￥1埃/秒、鍍膜時間為Τ 4少、氧氣流量為Q i毫升/分鐘、溫度為D 1 攝氏度、腔體壓力為Pi托的條件下，蒸鍍形成第1薄膜。
[0011] 在鍍膜速率為^埃/秒、鍍膜時間為T 2秒、氧氣流量為Q 2毫升/分鐘、溫度為D 2 攝氏度、腔體壓力為P2托的條件下，蒸鍍形成第2薄膜；V2= V T ^9；；= Q ^0；；= yD ^ P2= zP 1〇
[0012] 依次鍍膜直至形成第n薄膜，在鍍膜速率為1埃/秒、鍍膜時間為T "秒、氧氣流量 為Qn毫升/分鐘、溫度為D n攝氏度、腔體壓力為P n托的條件下，蒸鍍形成第η薄膜；
[0013] 其中，Vn= V η !，Τη= Τ η !，Qn= Q η !，Dn= yD η !，Pn= zP η !，0· 85 彡 y 彡 0· 95， 0· 8 < ζ < 0· 9, ViS 2 ~6 埃 / 秒，Τ i為 160 ~200 秒，Q 2 ~8 毫升 / 分鐘，D 250 ~ 320 度，卩丨為 3· 0X 10 6~5· 0X 10 6托。
[0014] 進一步地，y 為 0.9, z 為 0.85。
[0015] 進一步地，在完成任一薄膜之后，間隔5~15分鐘，再進行下一次鍍膜。
[0016] 進一步地，各薄膜的膜厚為相應的鍍膜速率與相應的鍍膜時間的乘積，所有薄膜 的總膜厚Η為3000埃~6000埃。
[0017] 進一步地，當3000彡Η彡5000時，η為3或4,當5000 < Η彡6000時，η為5或 6〇
[0018] -種LED芯片，包括上述的ΙΤ0透明導電層。
[0019] -種發光二極管，包括上述的LED芯片。
[0020] 本發明具有以下有益效果：上述ΙΤ0透明導電層的制備方法在LED外延片表面上 進行η次鍍膜，各層薄膜的厚度相等，ΙΤ0透明導電層由多層薄膜構建而成，在退火處理過 程中，ΙΤ0透明導電層與外延層之間的接觸電阻增大幅度較小，因而正向電壓升高較小和 LED芯片亮度高。
[0021] 除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0022] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0023] 圖1是本發明優選實施例的ΙΤ0透明導電層的制備方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。
[0025] 參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種ΙΤ0透明導電層的制備方法，包括以下 步驟：在LED外延片表面上進行η次鍍膜，在后鍍膜在前次鍍膜形成的薄膜上進行，η次鍍 膜得到的相應薄膜形成ΙΤ0透明導電層，各薄膜的厚度相等，3 < η < 6。
[0026] 上述ΙΤ0透明導電層的制備方法在LED外延片表面上進行η次鍍膜，各層薄膜的 厚度相等，ΙΤ0透明導電層由多層薄膜構建而成，在退火處理過程中，其Rs(IT0透明導電層 與外延層之間的接觸電阻）增大幅度較小，因而正向電壓升高較小和LED芯片亮度高。
[0027] 本發明的優選實施例提供了一種ΙΤ0透明導電層的制備方法，包括以下步驟：
[0028] S100 :在鍍膜速率為￥1埃/秒、鍍膜時間為T 4少、氧氣流量為Q i毫升/分鐘、溫度 為Di攝氏度、腔體壓力為P i托的條件下，蒸鍍形成第1薄膜。
[0029] S200 :在鍍膜速率為^埃/秒、鍍膜時間為T 2秒、氧氣流量為Q 2毫升/分鐘、溫度 為D2攝氏度、腔體壓力為P 2托的條件下，蒸鍍形成第2薄膜。
[0030] S300 :依次鍍膜直至形成第η薄膜，在鍍膜速率為^埃/秒、鍍膜時間為T "秒、氧 氣流量為Qn毫升/分鐘、溫度為D η攝氏度、腔體壓力為Ρ η托的條件下，蒸鍍形成第η薄膜。
[0031] 其中，V2= V ρ Τ2= Τ !，Q2= Q !，D2= yD !，Ρ2= ζΡ !，Vn= Vn !，Τη= Τη !，Qn= Qn 丄， Dn= yD n !，Pn= zP n !，0· 85 彡 y 彡 0· 95,0· 8 彡 z 彡 0· 9, 乂!為 2 ~6 埃 / 秒，T !為 160 ~ 200 秒，QiS 2 ~8 毫升 / 分鐘，D 250 ~320 度，P 3· 0X 10 6~5· 0X 10 6托。
[0032] 可用電子束真空鍍膜設備在LED芯片表面分步蒸鍍ΙΤ0透明導電層。LED外延片 表面上逐層鍍膜，鍍完一層之后進行下一次鍍膜。
[0033] 通過降低每次鍍膜溫度可以使制得的ΙΤ0透明導電層光透光率更高，降低每次鍍 膜壓力可以使制得的ΙΤ0透明導電層片電阻更低，LED的電壓更低。如果鍍膜溫度和鍍膜 壓力的改變幅度過大將導致膜層的致密性會變差，會導致ΙΤ0透明導電層與外延層接觸不 好。而過小則會使ΙΤ0透明導電層的透光率下降，影響LED的亮度。上述參數的改變最終 使得，制得的ΙΤ0透明導電層光透光率更高，LED的電壓更低。
[0034] 2~6埃/秒，T !為160~200秒，Q !為2~8毫升/分鐘，D !為250~320 度，PiS 3. 0X10 6~5. 0X10 6托。在該條件下，制得的ΙΤ0透明導電層的折射率較高，電 阻減小。
[0035] X和y的取值一方面便于鍍膜工藝條件的控制，另外可以使ΙΤ0透明導電層的片電 阻達到最佳。分步鍍膜并且規律性地改變鍍膜條件可以使制得的ΙΤ0透明導電層對光的穿 透率更高、片電阻更佳、致密性更好，從而使LED的亮度更高、電壓更低。
[0036] 進一步地，y為0.9, z為0.85。在該參數下，制得的ΙΤ0透明導電層對光的穿透 率、片電阻、致密性得到進一步提升，從而使LED的亮度更高、電壓更低。
[0037] 進一步地，在完成任一薄膜之后，間隔5~15分鐘，再進行下一次鍍膜，可以使腔 體氣氛得到穩定。顯然每次間隔的時間都是獨立的，可相同也可不同。
[0038] 進一步地，各薄膜的膜厚為相應的鍍膜速率與相應的鍍膜時間的乘積，所有薄膜 的總膜厚Η為3000埃~6000埃。
[0039] 進一步地，當3000彡Η彡5000時，η為3或4,當5000 < Η彡6000時，η為5或 6。一般來說，薄膜總厚度越大，相應的鍍膜次數η越大。
[0040] 一種LED芯片，包括上述的ΙΤ0透明導電層。
[0041] 一種發光二極管，包括上述的LED芯片。由于采用了包括上述的ΙΤ0透明導電層 的LED芯片，因而亮度更高。
[0042] 在各實施例中ΙΤ0合金和其余制程為常規手段。
[0043] 實施例1
[0044] 1、清洗LED芯片表面。
[0045] 2、采用電子束真空鍍膜設備在芯片表面分三步蒸鍍ΙΤ0透明導電層。
[0046] 第一步：
[0047] 設定ΙΤ0膜厚氏為1000 ±矣，鍍膜速率V為2埃/秒，鍍膜時間T為160秒，氧氣 流量仏為2毫升/分鐘，鍍膜時溫度D為250度，鍍膜時腔體壓力Ρ % 3· 0Χ 10 6托。其 中氏=VdA。
[0048] 鍍膜完成后，間隔5分鐘，以使腔體氣氛得到穩定。
[0049] 第二步：
[0050] 設定ΙΤ0膜厚氏為1000 ±矣，鍍膜速率V 2為2埃/秒，鍍膜時間T 2為160秒，氧氣 流量02為2毫升/分鐘，鍍膜時溫度D 2為225度，鍍膜時腔體壓力P 2為2. 55 X 10 6托。
[0051] 其中 H2= V2*T2，V2= I\，Q2= Q!，D2= O.QDpPf 0.85P!。鍍膜完成后， 間隔8分鐘，以使腔體氣氛得到穩定。
[0052] 第三步
[0053] 設定IT0膜厚氏為1000 ±矣，鍍膜速率V 3為2埃/秒，鍍膜時間T 3為160秒，氧氣 流量03為2毫升/分鐘，鍍膜時溫度D 3為202. 5度，鍍膜時腔體壓力P 3為2. 17 X 10 6托， 其中 H3= V 3*T3, V3= V 2, T3= T 2, Q3= Q 2, D3= 0· 9D 2, P3= 0· 85P 2。
[0054] 本方法的ΙΤ0透明導電層的總膜厚為Η在3000埃。
[0055] 3、ΙΤ0 合金
[0056] 在氧氣流量8~llL/min下，合金溫度400~500度，對上述ΙΤ0透明導電層合金 700~1000秒，合金