垂直发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种垂直发光二极管的制作方法，特别是设及一种红外发光二极管的 制作方法。
【背景技术】
[0002] 随着发光二极管技术的不断进步，白光发光二极管的价格持续下降，获利空间缩 小，因此新的特殊应用便成了市场新的发展方向，特别是不可见光发光二极管中红外发光 二极管的应用。其技术高端，技术口槛高，获利空间明显大于白光发光二极管。红外发光二 极管产品主要W远程遥控、安控应用为主，也包含各种影响、体感、位置感测的应用。
[0003] 红外发光二极管垂直结构工艺制程中具备欧姆接触的基本结构，为得到良好多欧 姆接触效果，通常会经过高溫烙合工艺，烙合后反射层金属会扩散到外延层内部，参看图1， 欧姆接触孔桐外观呈发黑状，会吸收有源层出光，造成光萃取效率降低。
【发明内容】
[0004] 为了解决【背景技术】中所设及的缺陷，本发明提供了一种垂直发光二极管的制作方 法，其步骤包括： 1) 提供第一基板，依次在所述第一基板上生长第一半导体层、有源层、第二半导体层； 2) 在所述第二半导体层表面上，生长透明绝缘层，在透明绝缘层上蚀刻出复数个贯穿 孔桐； 3) 生长覆盖所述透明绝缘层及其孔桐的金属反射层，生长过程中进行加热； 4) 对第二半导体层与金属反射层进行高溫烙合； 5) 提供第二基板，在所述第二基板上生长结合层； 6) 将所述结合层与所述金属反射层键合，其后去除所述第一基板； 7) 在所述第一半导体层表面制作第一电极，在所述第二基板表面制作第二电极； 根据本方法，优选的，所述步骤3)中加热溫度为T1，其中130°C^1^70°C，通过加热 将金属反射层中金属分子从所述孔桐预扩散至第二半导体层，形成混合界面，W减小步骤 4)所述高溫烙合中金属反射层的金属分子向第二半导体层扩散程度。
[0005] 根据本方法，优选的，所述步骤3)中加热溫度T1优选为150°C。
[0006] 根据本方法，优选的，所述第二半导体层进行渗杂处理，渗入材料为碳。
[0007] 根据本方法，优选的，所述第二半导体层渗碳的渗杂浓度为C，其中3E18<C< 1E20。
[000引根据本方法，优选的，所述渗杂浓度C优选为祀18。
[0009] 根据本方法，优选的，所述金属反射层的材料为Au化或AuBe。
[0010] 根据本方法，优选的，所述步骤3)反射层的生长方式包括热蒸锻、电子束蒸锻、离 子瓣锻或W上任意种组合。
[0011] 根据本方法，优选的，所述步骤4)中的高溫烙合工艺，工作溫度为T2，其中450°C < T2< 520°C。
[0012] 根据本方法，优选的，所述工作溫度Τ2优选为480°C。
[0013] 根据本方法，优选的，所述垂直发光二极管为红外发光二极管。
[0014] 本发明的有益效果包括:通过加热反应腔体，对反射层金属分子进行预扩散，减缓 高溫烙合工艺中金属分子的扩散，在得到较佳欧姆接触效果的同时淡化欧姆接触孔桐的粗 黑外观，减少吸光，增加光萃取效果。
【附图说明】
[0015] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按 比例绘制。
[0016] 图1为【背景技术】中粗黑的欧姆接触孔桐外观。
[0017] 图2为实施例制作到步骤1)的结构剖视图。
[0018] 图3为实施例制作到步骤2)的结构剖视图。
[0019]图4为实施例制作到步骤3)的结构剖视图。
[0020]图5为实施例制作到步骤5)的结构剖视图。
[0021 ]图6为实施例制作到步骤6)的结构剖视图。
[0022] 图7为实施例制作到步骤7)的结构剖视图。
[0023] 图8为实施例欧姆接触孔桐的外观。
[0024] 图示说明：1、第一基板；2、N型层；3、有源层；4、P型层；41、混合界面；5、绝缘透明 层;51、孔桐;6、金属反射层;7、第二基板;8、结合层;9、N电极；10、P电极。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合示意图对本发明的垂直发光二极管的制作方法进行详细的描述，借此对 本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据W 头施。
[00%]下面实施例提供了一种红外垂直发光二极管的制作方法，如图2所示，提供第一基 板1，依次在第一基板1上生长第一半导体层、有源层3、第二半导体层，其中第一半导体层为 N型层2，第二半导体层为P型层4，P型层4进行渗碳处理，渗杂浓度为C，其中3E18 < C <化20， 优选渗杂浓度C为祀18,此渗杂浓度下有利于后续工艺中P型层4与金属层形成欧姆接触。
[0027] 如图3所示，在P型层4表面上，生长透明绝缘层5,透明绝缘层5覆盖P型层4表面，在 透明绝缘层5上蚀刻出复数个贯穿至P型层4表面的孔桐51。
[0028] 如图4所示，生长一金属反射层6覆盖透明绝缘层5及其孔桐51，其中金属反射层6 的生长方式包括热蒸锻、电子束蒸锻、离子瓣锻或W上任意种组合，金属反射层6材料优选 为AuBe或AuZn。生长过程中，将反应腔体溫度加热至溫度T1，其中130°C含T1含170°C，本实 施例优选T1为150°C，在T1的腔体溫度下，促使金属反射层6中AuBe或Au化分子剧烈运动，从 孔桐51向P型层4表面预扩散，与P型层4中渗杂分子形成混合界面41。对P型层4和金属反射 层6进行高溫烙合，烙合溫度为T2,其中450°C ^ T2 ^ 520°C，本实施例优选T2为480°C。烙合 时间为10分钟，在T2的高溫下，金属反射层6的AuBe或Au化分子再次剧烈运动，而混合界面 41的存在，减缓了 AuBe或Au化分子向P型层4的扩散速率，既保证了金属反射层6与P型层4欧 姆接触的良好效果，又减小欧姆接触孔桐51外观发黑的程度。
[0029 ]如图5所示，提供第二基板7，在第二基板7上生长结合层8。
[0030] 如图6所示，将结合层8与金属反射层6进行键合，其后去除第一基板1，裸露出N型 层2。
[0031] 如图7所示，在N型层2表面制作N电极9,在第二基板7表面制作P电极10,完成本实 施例的红外垂直发光二极管的制备工艺，对比图1和图8,本实施例制作出的发光二极管相 比常规发光二极管，其欧姆接触孔桐外观呈淡灰色，颜色明显淡化。
[0032] 如下表所示，在350mA工作电流下，现有技术的红外发光二极管亮度为197.2mW，而 通过本实施例制作的红外垂直发光二极管亮度为213mW，亮度提升明显。_
[0033] 尽管已经描述本发明的示例性实施例，但是理解的是，本发明不应限于运些示例 性实施例而是本领域的技术人员能够在权利要求所要求的本发明的精神和范围内进行各 种变化和修改。
【主权项】
1. 垂直发光二极管的制作方法，包括步骤： 1) 提供第一基板，依次在所述第一基板上生长第一半导体层、有源层、第二半导体层； 2) 在所述第二半导体层表面上，生长透明绝缘层，在透明绝缘层上蚀刻出复数个贯穿 孔洞； 3) 生长覆盖所述透明绝缘层及其孔洞的金属反射层，生长过程中进行加热； 4) 对第二半导体层与金属反射层进行高温熔合； 5) 提供第二基板，在所述第二基板上生长结合层； 6) 将所述结合层与所述金属反射层键合，其后去除所述第一基板； 7) 在所述第一半导体层表面制作第一电极，在所述第二基板表面制作第二电极； 其特征在于:所述步骤3)中加热温度为T1，其中130KT1 < 170°C，通过加热将金属反 射层中金属分子从所述孔洞预扩散至第二半导体层，形成混合界面，以减小步骤4)所述高 温熔合中金属反射层的金属分子向第二半导体层扩散程度。2. 根据权利要求1所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述步骤3)中加热 温度T1优选为150°C。3. 根据权利要求1所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述第二半导体层 进行掺杂处理，掺入材料为碳。4. 根据权利要求3所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述第二半导体层 掺碳的掺杂浓度为C，其中3E18SCS1E20。5. 根据权利要求4所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述掺杂浓度C优 选为5E18。6. 根据权利要求1所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述金属反射层的 材料为AuZn或AuBe。7. 根据权利要求1所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述步骤3)金属反 射层的生长方式包括热蒸镀、电子束蒸镀、离子溅镀或以上任意种组合。8. 根据权利要求1所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述步骤4)中的高 温熔合工艺，工作温度为T2，其中450°C<T2 < 520°C。9. 根据权利要求8所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述工作温度T2优 选为480°C。10. 根据权利要求1所述的垂直发光二极管的制作方法，其特征在于:所述垂直发光二 极管为红外发光二极管。
【专利摘要】本发明提供的垂直发光二极管的制作方法，其主要应用在红外发光二极管中，通过在反射层生长过程中对腔体的加热，实现反射层的金属分子在外延层中预扩散，以减缓反射层与外延层高温熔合中反射层金属分子向外延层的扩散，减小常见欧姆接触孔洞发黑的程度。
【IPC分类】H01L33/46, H01L33/62
【公开号】CN105489732
【申请号】CN201510890183
【发明人】王进, 卢怡安, 吴俊毅, 陶青山, 王笃祥
【申请人】天津三安光电有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月8日