[发明专利]一种GaAs基LED芯片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光二极管领域，尤其是涉及一种GaAs基LED芯片的制备方法。

背景技术

GaAs基LED具有低能耗、长寿命、高安全性等优势，目前LED已广泛应用于高效固态照明领域中，如显示屏、汽车用灯、背光源、交通信号灯、景观照明等市场。

常规的GaAs基AlGaInP发光二极管的出光层为GaP层，同时GaP层也起着欧姆接触层和电流扩展的重要作用，这就会使电流容易集中从与电极接触的正下方区域流过，电极正下方区域的电流密度加剧，不能使电流得到充分的扩展。ITO薄膜相比GaP层具有良好的横向电流扩展性，同时具有透过率高、导电性好、耐磨损等优点，且与GaP层的粘附性好，因此，ITO薄膜通常被用于作为提高AlGaInP基芯片亮度的透明电极材料。在实际应用中，在GaP层上面生长一层ITO薄膜和金属电极层，然后将GaAs基板的背面进行减薄和蒸镀背面金属电极层，由于GaAs基板表面粗糙，容易残留研磨液和蜡等污染物，造成背面金属电极层容易出现脱落异常，导致芯粒电压升高，影响芯片长期使用的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于生产、电压可靠性高的GaAs基LED芯片的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种GaAs基LED芯片的制备方法，特征是：具体步骤如下：

（1）、在GaAs基板上制备发光二极管外延片：按常规方法在GaAs基板的正面依次制作缓冲层、n-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、p-AlGaInP限制层、p-GaP窗口层；

（2）、在p-GaP窗口层上制作ITO薄膜层和金属正电极层；

（3）、将GaAs基板的背面进行减薄，将减薄后GaAs基板的背面进行彻底清洗；

（4）、在GaAs基板的背面蒸镀金属负电极层；

（5）、在420℃的氮气氛围中进行熔合，以获得GaAs基板背面的负金属层和GaAs基板形成良好的欧姆接触，同时进一步增强了GaAs基板背面的金属负电极层与GaAs基板的粘附性。

步骤（3）中的所述减薄后GaAs基板进行彻底清洗，包括物理清洗方法和化学清洗方法；其中化学清洗方法可以有效去除表层GaAs，包括以下步骤：

A、将待减薄的GaAs基板固定在载物盘的表面；

B、采用研磨机将GaAs基板的背面进行研磨，达到预设定的减薄厚度；

C、采用高压纯水清洗减薄后的GaAs基板的背面表面；

D、采用无尘布进行擦拭GaAs基板的背面表面，然后再次用纯水进行冲洗；

E、采用N₂枪吹除GaAs基板的背面表面的水份；

F、在GaAs基板的背面表面喷洒GaAs去除溶液，然后再用纯水进行冲洗；

G、重复步骤F至少一次；

H、采用N₂枪吹除GaAs基板的背面表面的水份；

I、采用强光灯检查GaAs基板的背面表面，得到微腐蚀的光亮洁净GaAs表面。

在步骤E、H中，N₂的纯度≥99.99%。

在步骤F中，GaAs去除溶液由氨水、双氧水、纯水组成。

在步骤F中，GaAs去除溶液的停滞时间≥2min。

本发明将GaAs基板的正面固定在载物盘上，采用研磨机将GaAs基板的背面进行研磨，再在GaAs基板的背面减薄之后，首先采用纯水进行冲洗，并使用无尘布进行擦拭，然后在GaAs基板的背面表面喷洒GaAs去除溶液，避免对GaAs基板的正面外延层的影响，仅对GaAs基板背面的表层GaAs进行微腐蚀清洗，本发明采用化学清洗，因而可以有效去除GaAs基板背面的表层GaAs，从而使GaAs基板背面的GaAs表面的污染物连带地彻底去除，避免了污染，避免了造成GaAs基板的背面金属负电极层脱落异常，极大地提高了芯粒的电压稳定性、芯片成品的质量良率和芯片长期使用的可靠性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

一种GaAs基LED芯片的制备方法，具体步骤如下：

（1）、在GaAs基板上制备发光二极管外延片：按常规方法在GaAs基板的正面依次制作缓冲层、n-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层、p-AlGaInP限制层、p-GaP窗口层；

（2）、在外延片上制作ITO薄膜层：在p-GaP窗口层上制作ITO薄膜层，在ITO薄膜层上制作图案化的金属正电极层，作为正电极使用；