改善可靠性的发光二极管及其制备方法与流程

本公开涉及光电子制造，特别涉及一种改善可靠性的发光二极管及其制备方法。

背景技术：

1、发光二极管(英文：light emitting diode，简称：led)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

2、相关技术中，发光二极管通常包括衬底、外延层和电极，衬底、外延层和电极依次层叠。通常电极为依次层叠的al层、cr层和ti层。

3、电极通常采用蒸镀的方式制作，由于金属al属于较活泼金属，在制作过程中al材料容易出现迁移，导致al层不稳定，且蒸镀形成的al层容易出现孔洞的问题，进而影响发光二极管的芯片质量。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种改善可靠性的发光二极管及其制备方法，能改善电极中的al层不稳定且容易出现孔洞的问题，提升发光二极管的可靠性。所述技术方案如下：

2、一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括：衬底、外延层和电极，所述衬底、所述外延层和所述电极依次层叠，所述电极包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层层叠在所述外延层上，所述第二金属层覆盖在所述第一金属层的表面，且所述第二金属层的边缘与所述外延层的贴合，所述第一金属层为alcu合金层，所述第二金属层为惰性金属层。

3、可选地，所述第一金属层的厚度范围为1000埃至2000埃。

4、可选地，所述第一金属层的厚度与所述第二金属层的厚度的比值范围为1/5至1/2。

5、可选地，所述第二金属层包括惰性金属层，所述惰性金属层包括ti层和au层中一种，或者，所述惰性金属层包括ti层和au层的叠层。

6、可选地，所述第二金属层包括依次层叠的两层所述惰性金属层，第一层所述惰性金属层覆盖在所述第一金属层的表面，且第一层所述惰性金属层的边缘与所述外延层的贴合，第二层所述惰性金属层覆盖在第一层所述惰性金属层的表面，且第二层所述惰性金属层的边缘与所述外延层的贴合。

7、另一方面，本公开实施例还提供了一种发光二极管的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成外延层；在所述外延层上制作电极，所述电极包括依次层叠在所述外延层上的第一金属层和第二金属层，所述第二金属层覆盖在所述第一金属层的表面，且所述第二金属层的边缘与所述外延层的贴合，所述第一金属层为alcu合金层，所述第二金属层为惰性金属层。

8、可选地，所述在所述外延层上制作电极，包括：将所述发光二极管放置在镀膜机的载具上，所述镀膜机包括离子源和蒸镀源，所述离子源用于产生离子束流，所述蒸镀源用于蒸发待蒸镀金属；开启所述离子源和所述蒸镀源，在所述外延层上蒸镀形成所述第一金属层和所述第二金属层。

9、可选地，所述将所述发光二极管放置在镀膜机的载具上之后，所述方法还包括：将所述镀膜机的腔室抽真空至10-3pa以下。

10、可选地，所述镀膜机还包括注气管道，所述注气管道的一端与所述镀膜机的腔室连通；所述开启所述离子源和所述蒸镀源之前，所述方法还包括：导通所述注气管道，向所述镀膜机的腔室内注入惰性气体。

11、可选地，所述将所述发光二极管放置在镀膜机的载具上，包括：调整所述载具的角度，使所述蒸镀源位于垂直所述衬底的直线上。

12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

13、本公开实施例提供的发光二极管中电极包括依次层叠的第一金属层和第二金属层，第一金属层是alcu合金层，即通过alcu来代替相关技术中的al材料。由于alcu合金在高温下更稳定，在制作过程中相比于al材料，不容易出现迁移而导致金属层不稳定的问题，且在蒸镀金属层时，由于alcu合金更稳定，因此蒸镀形成的alcu合金层也不容易出现孔洞的问题，从而能改善发光二极管的芯片质量，并提升发光二极管的可靠性。

14、同时，第二金属层覆盖第一金属层，由于第二金属层为惰性金属层，这样采用惰性金属包围第一金属层的方式，能有效地保护第一金属层，防止第一金属层在后续制备工艺中出现迁移或孔洞的问题，提升发光二极管的可靠性。

技术特征：

1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：衬底(10)、外延层(20)和电极(30)，所述衬底(10)、所述外延层(20)和所述电极(30)依次层叠，所述电极(30)包括第一金属层(310)和第二金属层(320)，所述第一金属层(310)层叠在所述外延层(20)上，所述第二金属层(320)覆盖在所述第一金属层(310)的表面，且所述第二金属层(320)的边缘与所述外延层(20)的贴合，所述第一金属层(310)为alcu合金层，所述第二金属层(320)为惰性金属层。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一金属层(310)的厚度范围为1000埃至2000埃。

3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一金属层(310)的厚度与所述第二金属层(320)的厚度的比值范围为1/5至1/2。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述惰性金属层包括ti层(321)和au层(322)中一种，或者，所述惰性金属层包括ti层(321)和au层(322)的叠层。

5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述第二金属层(320)包括依次层叠的两层所述惰性金属层，第一层所述惰性金属层覆盖在所述第一金属层(310)的表面，且第一层所述惰性金属层的边缘与所述外延层(20)的贴合，第二层所述惰性金属层覆盖在第一层所述惰性金属层的表面，且第二层所述惰性金属层的边缘与所述外延层(20)的贴合。

6.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述外延层上制作电极，包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述将所述发光二极管放置在镀膜机的载具上之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜机还包括注气管道，所述注气管道的一端与所述镀膜机的腔室连通；

10.根据权利要求7至9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述将所述发光二极管放置在镀膜机的载具上，包括：

技术总结
本公开提供了一种改善可靠性的发光二极管及其制备方法，属于光电子制造技术领域。该发光二极管包括：衬底、外延层和电极，所述衬底、所述外延层和所述电极依次层叠，所述电极包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层层叠在所述外延层上，所述第二金属层覆盖在所述第一金属层的表面，且所述第二金属层的边缘与所述外延层的贴合，所述第一金属层为AlCu合金层，所述第二金属层为惰性金属层。本公开实施例能改善电极中的Al层不稳定且容易出现孔洞的问题，提升发光二极管的可靠性。

技术研发人员：叶欢,汤淼,黄彪彪,李俊生,汪洋,冬旻弘
受保护的技术使用者：华灿光电（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12