[发明专利]一种发光二极管的透明电极及其制备方法

说明书

本发明提供一种发光二极管的透明电极，制备方法包括如下步骤：S1.对外延片表面进行化学清洗，然后放入MOCVD反应腔内部保持300‑900℃，压力为3‑100Torr，处理1～60min；S2.在保护气氛下，调节生长温度为450‑650℃，调节反应腔的压力为3‑80Torr，然后通入铟源、锡源与氧源，控制生长速度为0.1‑3nm/min，在预处理后的外延片表面生长厚度为40‑500nm的ITO主体层；S3.在保护气氛下，调节生长温度为300‑450℃，调节反应腔的压力为3‑80Torr，然后通入铟源、锡源与氧源，控制生长速度为1‑10nm/min，在ITO主体层上生长厚度为20‑200nm的ITO粗化层。本发明原位生长粗化层的方法十分契合所述ITO透明电极主体层的制备方法，且避免后续进行复杂的工艺处理，可以有效的提高LED的光萃取效率。

技术领域

本发明属于半导体材料与半导体光电器件技术领域，主要涉及一种用于氮化镓基LED的ITO透明电极及其制备方法。

背景技术

在氮化物基发光二极管(LED)的实际应用中，由于LED的P型层电阻率较高、功函数较大，往往需要采用镍金合金(Ni/Au)、氧化锌掺铝(AZO)或氧化铟掺锡(ITO)等透明导电薄膜材料充当透明电极来实现电流扩展效果以及较低的比接触电阻。上述所采用的透明电极薄膜材料因为具有较高的可见光(400-760nm)透过率和较低的电阻率而被广泛使用。

在众多透明导电材料中，ITO薄膜由于具有透光率高、导电性好、热稳定性好、衬底附着性强等优点，是目前使用最广泛，工艺最成熟的透明导电材料。目前，ITO薄膜主要通过磁控溅射、分子束外延、脉冲激光沉积和金属有机化学气相沉积(MOCVD)等手段进行生长。其中，磁控溅射方法已经被广泛应用到蓝光LED产业中，而MOCVD法制备ITO薄膜则应用较少。但MOCVD法制备ITO薄膜具有均匀，掺杂量精确可控，适合大面积生产等优点。且根据文献报道，MOCVD法制备的ITO薄膜不仅拥有与磁控溅射法相近的导电性能，而且在365nm的近紫外波段具有较高的透过率(文献：Zhuoetal.“Structural,electricalandopticalproperties ofindium tin oxide thin film grown by metal organic chemical vapordeposition with tetramethyltin-precursor”，JapaneseJournalofAppliedPhysics.2018；57(1):5.)。

进一步的，在专利申请CN106968015A中，介绍了一种紫外透明导电薄膜及其制造方法，阐述了通过MOCVD方法可以制备紫外和可见波段都具有较高透过率的ITO透明导电薄膜，将ITO透明导电薄膜材料的应用范围拓展到了300nm的深紫外波段。Chen等人将MOCVD法制备的ITO薄膜应用到紫外LED上作为透明电极，并实现了优异的性能(文献：Chen Z,etal.“Highly ultraviolet transparent textured indium tin oxide thin films andthe application in light emitting diodes”,Appl Phys Lett.2017；110(24):242101.)。这些都说明了MOCVD方法制备的ITO透明电极非常具有应用到发光波长从紫外到可见的氮化镓基发光二极管的潜力。