[实用新型]一种具有高可靠性电极的红外发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及发光二极管技术领域，尤其是指一种具有高可靠性电极的红外发光二极管。

背景技术

红外发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等优点，被广泛应用于通信、遥感装置等领域。现有技术中，采用金属有机化合物气相外延生长具有量子阱的外延结构取得较高的内量子效率；同时，采用金属反射镜及表面粗化等倒装芯片制作工艺，提升红外发光二极管的外量子效率。

由于倒装芯片工艺步骤复杂，现有技术中采用的制作工艺产生的电极可靠性较差。公开号为CN103682023A公开一种LED结构及其电极的形成方法，包括LED外延层；透明导电膜，覆盖在LED外延层，透明导电膜上具有一个或多个贯穿该透明导电膜的孔洞；焊盘，位于透明导电膜上并填充所述孔洞。

该LED结构通过采用焊盘填充透明导电膜中的孔洞，使得焊盘被固定在LED芯片表面，能够有效预防掉焊盘或掉电极。但是，由于其需制作透明导电膜和开孔，增加了制作成本，而且导电膜和外延层的粘附性具有不确定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高可靠性电极的红外发光二极管，有效提高电极的可靠性，解决焊台电极容易与外延层脱落或封装打线时容易打碎焊台电极下方外延材料的问题。

为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：

一种具有高可靠性电极的红外发光二极管，在外延发光结构的一侧上设置粗化层，在粗化层上设置腐蚀截止层，在腐蚀截止层上设置欧姆接触层，欧姆接触层表面形成扩展电极，微粗化层设置在欧姆接触层上，焊盘电极设置在微粗化层上，与扩展电极连接导通；在外延发光结构的另一侧设置金属反射镜，金属反射镜上设置基板，基板上设置背电极。

进一步，外延发光结构包括第一型导电层、有源层、第二型导电层；有源层一侧设置第一型导电层，第一型导电层与粗化层相接触；另一侧设置第二型导电层，第二型导电层与金属反射镜相接触。

进一步，微粗化层经粗化后的表面粗糙度小于100nm。

进一步，微粗化层材料包括(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P，且0.6≥x≥0.4。

进一步，微粗化层的厚度为150-200nm。

进一步，欧姆接触层的材料包括Al_xGa_1-xAs，0.1≥x≥0。

进一步，欧姆接触层的厚度为50-200nm。

进一步，腐蚀截止层的材料包括AlGaInP。

进一步，腐蚀截止层的厚度为50-100nm。

进一步，粗化层的材料包括AlGaAs。

一种具有高可靠性电极的红外发光二极管制作方法，包括以下步骤：

一，在外延衬底上自下而上依次形成微粗化层、欧姆接触层、腐蚀截止层、粗化层、第一型导电层、有源层及第二型导电层；

二，在第二型导电层上蒸镀金属反射镜；

三，将金属反射镜的表面键合在基板上；

四，采用湿法腐蚀去除外延衬底，露出微粗化层；

五，采用粗化液蚀刻微粗化层，在微粗化层表面形成粗化形貌；

六，采用掩膜、光刻、湿法腐蚀去除除中心电极区域外的其它部分的微粗化层，而微粗化层的去除区域裸露出欧姆接触层；

七，采用掩膜、光刻技术在裸露的欧姆接触层表面形成扩展电极图形；在微粗化层的剩余区域上形成焊盘电极图形；

八，采用金属蒸镀形成焊盘电极和扩展电极；接着在焊盘电极和扩展电极表面形成保护层；

九，采用湿法腐蚀逐层去除裸露的欧姆接触层、腐蚀截止层直至露出粗化层；

十，在裸露的粗化层表面形成粗化形貌；

十一，在基板背面蒸镀背电极，去除焊盘电极和扩展电极的保护层，裂片即得。

进一步，微粗化层经粗化后的表面粗糙度小于100nm。

进一步，微粗化层材料包括(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P，且0.6≥x≥0.4。采用较低Al组分的铝镓铟磷材料能较容易控制粗化工艺在外延层的表面形成微粗化形貌，避免粗化速率太快不易控制和粗化形貌容易形成尖峰的锥形结构。采用较高Al组分的铝镓铟磷材料能更容易使焊盘电极与外延层形成非欧姆接触。但太高Al组分的铝镓铟磷材料容易导致材料氧化而影响焊台电极的粘附性。因此，铝镓铟磷材料Al组分采用0.6≥x≥0.4较合适。