一種led芯片電極及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體發光器件技術領域，尤其涉及一種LED芯片電極及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 發光二極管(Light-Emitting Diode，LED)是一種能發光的半導體電子元件。這種 電子元件早在1962年出現，早期只能發出低亮度的紅光，之后發展出其他單色光的版本，時 至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，亮度也提高到相當的亮度。而用途也由 初時作為指示燈、顯示板等；隨著技術的不斷進步，發光二極管已被廣泛的應用于顯示器、 裝飾和照明。
[0003] LED芯片的制備通常包括下述步驟： 1) 通過MOCVD在藍寶石襯底上生長多層GaN外延層； 2) 芯片正常MESA制作； 3) 電流阻擋層制作； 4) 透明導電層制作； 5) 制作SiO2保護層以及金屬電極。
[0004] 其中，金屬電極通常為多層結構，結合圖1所示，包括金屬粘附層11'、金屬反射層 12'、以及金屬打線層13'。其中，金屬粘附層11'為金屬Cr等，用于將金屬電極與GaN外延層 進行粘接，并實現歐姆接觸;金屬反射層12'為金屬Al等，用于反射金屬電極下方發光區的 光線，以提高LED芯片的發光亮度;金屬打線層13 '為金屬Au等，用于將金屬電極與外部器件 通過金線等進行焊接。
[0005] 然而，應用上述金屬電極結構的LED芯片的電流橫向擴展能力不佳，對LED芯片的 發光亮度會造成一定的影響。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種LED芯片電極及其制造方法，有效提高了LED芯片的發 光亮度。
[0007] 為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下： 一種LED芯片電極，所述電極包括第一金屬粘附層、設于第一金屬粘附層上的第二金屬 粘附層、設于第二金屬粘附層上的金屬保護層、以及設于金屬保護層上的金屬打線層，所述 第二金屬粘附層的材料為金屬Cr，金屬保護層的材料為金屬Ti，第二金屬粘附層和金屬保 護層熔合形成Cr-Ti接觸電阻。
[0008] 作為本發明的進一步改進，所述第二金屬粘附層的厚度為50-500A，金屬保護層的 厚度為 1000-3000A。
[0009] 作為本發明的進一步改進，所述第一金屬粘附層的材料為Cr或Ni，厚度為5-150 A。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述打線層的材料為Au或Al，厚度為10000-20000 A。
[0011] 作為本發明的進一步改進，所述第一粘附層和第二金屬粘附層之間還設有金屬反 射層。
[0012] 作為本發明的進一步改進，所述金屬反射層的材料為A1，厚度為1000-3000A。
[0013] 相應地，一種LED芯片電極的制造方法，所述制造方法包括： 采用物理氣相沉積法依次沉積第一金屬粘附層、第二金屬粘附層、金屬保護層、以及金 屬打線層，其中，第二金屬粘附層和金屬保護層分別采用Cr靶和Cr靶進行沉積； 對第一金屬粘附層、第二金屬粘附層、金屬保護層、以及金屬打線層進行熔合工藝，使 第二金屬粘附層和金屬保護層形成Cr-Ti接觸電阻。
[0014] 作為本發明的進一步改進，所述熔合工藝具體為： 在200-250°C溫度下、氮氣環境中，恪合5-30分鐘。
[0015] 作為本發明的進一步改進，所述第二金屬粘附層的厚度為50-500A，金屬保護層的 厚度為 1000-3000A。
[0016 ]作為本發明的進一步改進，所述方法還包括： 在第一金屬粘附層上沉積金屬反射層。
[0017] 本發明的有益效果是： 在電極中形成材料為Ti的金屬保護層，電極中的第二金屬粘附層和金屬保護層能夠熔 合形成Cr-Ti接觸電阻，有效提高了LED芯片的橫向擴展能力，提高了LED芯片的發光亮度； Ti金屬保護層在不影響電極老化的前提下，大大降低了電極的制造成本。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為現有技術中LED芯片電極的結構示意圖； 圖2為本發明比較例1中LED芯片電極的結構示意圖； 圖3為本發明實施例1中LED芯片電極的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實 施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護 的范圍。
[0021 ]比較例1: 參圖2所示，在本發明的一比較例中，LED芯片電極從半導體外延層向上依次包括： 第一金屬粘附層21，用于與半導體外延層粘附，并形成歐姆接觸，其材料為Cr，厚度為 5-150 A； 金屬反射層22,用于反射電極下方發光區的光線，以提高LED芯片的發光亮度，其材料 為Al，厚度為 1000-3000 A; 第二金屬粘附層23,用于粘附金屬反射層22和金屬保護層24,其材料為Cr，厚度為50-500 A； 金屬保護層24,用于保護下方的金屬反射層22和第二金屬粘附層23,其材料為Pt，厚度 為1000-3000A; 金屬打線層25,用于將電極與外部器件通過金線等進行焊接，其材料為Au，厚度為 10000-20000A〇
[0022]本比較例中LED芯片電極通過加入了金屬反射層，能夠對電極下方發光區的光線 進行反射，進而提高了 LED芯片的發光亮度。
[0023] 實施例1: 參圖3所示，在本發明的一具體實施例中，LED芯片電極從半導體外延層向上依次包括： 第一金屬粘附層31，用于與半導體外延層粘附，并形成歐姆接觸，其材料為Cr，厚度為 5-150 A； 金屬反射層32,用于反射電極下方發光區的光線，以提高LED芯片的發光亮度，其材料 為Al，厚度為 1000-3000 A; 第二金屬粘附層33,用于粘附金屬反射層32和金屬保護層34,其材料為Cr，厚度為50-500 A； 金屬保護層34,用于保護下方的金屬反射層32和第二金屬粘附層33,其材料為Ti，厚度 為1000-3000A; 金屬打線層35,用于將電極與外部器件通過金線等進行焊接，其材料為Au，厚度為 10000-20000A〇
[0024] 與比較例1相比，本實施例中將金屬保護層的金屬Pt更換為Ti，第二金屬粘附層33 和