垂直發光二極管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種垂直發光二極管的制作方法，特別是設及一種紅外發光二極管的 制作方法。
【背景技術】
[0002] 隨著發光二極管技術的不斷進步，白光發光二極管的價格持續下降，獲利空間縮 小，因此新的特殊應用便成了市場新的發展方向，特別是不可見光發光二極管中紅外發光 二極管的應用。其技術高端，技術口檻高，獲利空間明顯大于白光發光二極管。紅外發光二 極管產品主要W遠程遙控、安控應用為主，也包含各種影響、體感、位置感測的應用。
[0003] 紅外發光二極管垂直結構工藝制程中具備歐姆接觸的基本結構，為得到良好多歐 姆接觸效果，通常會經過高溫烙合工藝，烙合后反射層金屬會擴散到外延層內部，參看圖1， 歐姆接觸孔桐外觀呈發黑狀，會吸收有源層出光，造成光萃取效率降低。
【發明內容】
[0004] 為了解決【背景技術】中所設及的缺陷，本發明提供了一種垂直發光二極管的制作方 法，其步驟包括： 1) 提供第一基板，依次在所述第一基板上生長第一半導體層、有源層、第二半導體層； 2) 在所述第二半導體層表面上，生長透明絕緣層，在透明絕緣層上蝕刻出復數個貫穿 孔桐； 3) 生長覆蓋所述透明絕緣層及其孔桐的金屬反射層，生長過程中進行加熱； 4) 對第二半導體層與金屬反射層進行高溫烙合； 5) 提供第二基板，在所述第二基板上生長結合層； 6) 將所述結合層與所述金屬反射層鍵合，其后去除所述第一基板； 7) 在所述第一半導體層表面制作第一電極，在所述第二基板表面制作第二電極； 根據本方法，優選的，所述步驟3)中加熱溫度為T1，其中130°C^1^70°C，通過加熱 將金屬反射層中金屬分子從所述孔桐預擴散至第二半導體層，形成混合界面，W減小步驟 4)所述高溫烙合中金屬反射層的金屬分子向第二半導體層擴散程度。
[0005] 根據本方法，優選的，所述步驟3)中加熱溫度T1優選為150°C。
[0006] 根據本方法，優選的，所述第二半導體層進行滲雜處理，滲入材料為碳。
[0007] 根據本方法，優選的，所述第二半導體層滲碳的滲雜濃度為C，其中3E18<C< 1E20。
[000引根據本方法，優選的，所述滲雜濃度C優選為祀18。
[0009] 根據本方法，優選的，所述金屬反射層的材料為Au化或AuBe。
[0010] 根據本方法，優選的，所述步驟3)反射層的生長方式包括熱蒸鍛、電子束蒸鍛、離 子瓣鍛或W上任意種組合。
[0011] 根據本方法，優選的，所述步驟4)中的高溫烙合工藝，工作溫度為T2，其中450°C < T2< 520°C。
[0012] 根據本方法，優選的，所述工作溫度Τ2優選為480°C。
[0013] 根據本方法，優選的，所述垂直發光二極管為紅外發光二極管。
[0014] 本發明的有益效果包括:通過加熱反應腔體，對反射層金屬分子進行預擴散，減緩 高溫烙合工藝中金屬分子的擴散，在得到較佳歐姆接觸效果的同時淡化歐姆接觸孔桐的粗 黑外觀，減少吸光，增加光萃取效果。
【附圖說明】
[0015] 附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實 施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。此外，附圖數據是描述概要，不是按 比例繪制。
[0016] 圖1為【背景技術】中粗黑的歐姆接觸孔桐外觀。
[0017] 圖2為實施例制作到步驟1)的結構剖視圖。
[0018] 圖3為實施例制作到步驟2)的結構剖視圖。
[0019]圖4為實施例制作到步驟3)的結構剖視圖。
[0020]圖5為實施例制作到步驟5)的結構剖視圖。
[0021 ]圖6為實施例制作到步驟6)的結構剖視圖。
[0022] 圖7為實施例制作到步驟7)的結構剖視圖。
[0023] 圖8為實施例歐姆接觸孔桐的外觀。
[0024] 圖示說明：1、第一基板；2、N型層；3、有源層；4、P型層；41、混合界面；5、絕緣透明 層;51、孔桐;6、金屬反射層;7、第二基板;8、結合層;9、N電極；10、P電極。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合示意圖對本發明的垂直發光二極管的制作方法進行詳細的描述，借此對 本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據W 頭施。
[00%]下面實施例提供了一種紅外垂直發光二極管的制作方法，如圖2所示，提供第一基 板1，依次在第一基板1上生長第一半導體層、有源層3、第二半導體層，其中第一半導體層為 N型層2，第二半導體層為P型層4，P型層4進行滲碳處理，滲雜濃度為C，其中3E18 < C <化20， 優選滲雜濃度C為祀18,此滲雜濃度下有利于后續工藝中P型層4與金屬層形成歐姆接觸。
[0027] 如圖3所示，在P型層4表面上，生長透明絕緣層5,透明絕緣層5覆蓋P型層4表面，在 透明絕緣層5上蝕刻出復數個貫穿至P型層4表面的孔桐51。
[0028] 如圖4所示，生長一金屬反射層6覆蓋透明絕緣層5及其孔桐51，其中金屬反射層6 的生長方式包括熱蒸鍛、電子束蒸鍛、離子瓣鍛或W上任意種組合，金屬反射層6材料優選 為AuBe或AuZn。生長過程中，將反應腔體溫度加熱至溫度T1，其中130°C含T1含170°C，本實 施例優選T1為150°C，在T1的腔體溫度下，促使金屬反射層6中AuBe或Au化分子劇烈運動，從 孔桐51向P型層4表面預擴散，與P型層4中滲雜分子形成混合界面41。對P型層4和金屬反射 層6進行高溫烙合，烙合溫度為T2,其中450°C ^ T2 ^ 520°C，本實施例優選T2為480°C。烙合 時間為10分鐘，在T2的高溫下，金屬反射層6的AuBe或Au化分子再次劇烈運動，而混合界面 41的存在，減緩了 AuBe或Au化分子向P型層4的擴散速率，既保證了金屬反射層6與P型層4歐 姆接觸的良好效果，又減小歐姆接觸孔桐51外觀發黑的程度。
[0029 ]如圖5所示，提供第二基板7，在第二基板7上生長結合層8。
[0030] 如圖6所示，將結合層8與金屬反射層6進行鍵合，其后去除第一基板1，裸露出N型 層2。
[0031] 如圖7所示，在N型層2表面制作N電極9,在第二基板7表面制作P電極10,完成本實 施例的紅外垂直發光二極管的制備工藝，對比圖1和圖8,本實施例制作出的發光二極管相 比常規發光二極管，其歐姆接觸孔桐外觀呈淡灰色，顏色明顯淡化。
[0032] 如下表所示，在350mA工作電流下，現有技術的紅外發光二極管亮度為197.2mW，而 通過本實施例制作的紅外垂直發光二極管亮度為213mW，亮度提升明顯。_
[0033] 盡管已經描述本發明的示例性實施例，但是理解的是，本發明不應限于運些示例 性實施例而是本領域的技術人員能夠在權利要求所要求的本發明的精神和范圍內進行各 種變化和修改。
【主權項】
1. 垂直發光二極管的制作方法，包括步驟： 1) 提供第一基板，依次在所述第一基板上生長第一半導體層、有源層、第二半導體層； 2) 在所述第二半導體層表面上，生長透明絕緣層，在透明絕緣層上蝕刻出復數個貫穿 孔洞； 3) 生長覆蓋所述透明絕緣層及其孔洞的金屬反射層，生長過程中進行加熱； 4) 對第二半導體層與金屬反射層進行高溫熔合； 5) 提供第二基板，在所述第二基板上生長結合層； 6) 將所述結合層與所述金屬反射層鍵合，其后去除所述第一基板； 7) 在所述第一半導體層表面制作第一電極，在所述第二基板表面制作第二電極； 其特征在于:所述步驟3)中加熱溫度為T1，其中130KT1 < 170°C，通過加熱將金屬反 射層中金屬分子從所述孔洞預擴散至第二半導體層，形成混合界面，以減小步驟4)所述高 溫熔合中金屬反射層的金屬分子向第二半導體層擴散程度。2. 根據權利要求1所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述步驟3)中加熱 溫度T1優選為150°C。3. 根據權利要求1所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述第二半導體層 進行摻雜處理，摻入材料為碳。4. 根據權利要求3所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述第二半導體層 摻碳的摻雜濃度為C，其中3E18SCS1E20。5. 根據權利要求4所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述摻雜濃度C優 選為5E18。6. 根據權利要求1所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述金屬反射層的 材料為AuZn或AuBe。7. 根據權利要求1所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述步驟3)金屬反 射層的生長方式包括熱蒸鍍、電子束蒸鍍、離子濺鍍或以上任意種組合。8. 根據權利要求1所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述步驟4)中的高 溫熔合工藝，工作溫度為T2，其中450°C<T2 < 520°C。9. 根據權利要求8所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述工作溫度T2優 選為480°C。10. 根據權利要求1所述的垂直發光二極管的制作方法，其特征在于:所述垂直發光二 極管為紅外發光二極管。
【專利摘要】本發明提供的垂直發光二極管的制作方法，其主要應用在紅外發光二極管中，通過在反射層生長過程中對腔體的加熱，實現反射層的金屬分子在外延層中預擴散，以減緩反射層與外延層高溫熔合中反射層金屬分子向外延層的擴散，減小常見歐姆接觸孔洞發黑的程度。
【IPC分類】H01L33/46, H01L33/62
【公開號】CN105489732
【申請號】CN201510890183
【發明人】王進, 盧怡安, 吳俊毅, 陶青山, 王篤祥
【申請人】天津三安光電有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日