[发明专利]一种高亮度红外光发光二极管管芯的制备方法及二极管管芯

权利要求书

1.一种高亮度红外光发光二极管管芯的制备方法，具体步骤如下：

(1)晶片减薄：在生长有外延层的晶片正面使用光刻胶进行保护，背面使用腐蚀液进行化学抛光，抛光完成后进行去胶清洗；

(2)欧姆接触层和电极层制作：将步骤(1)完成的晶片通过金属蒸发，依次在上表面依次完成欧姆接触层、P面电极，在下表面完成晶片背面N面电极的制作；

(3)电极图形制作：在步骤(2)完成的晶片上表面和下表面同时甩胶，然后分别对正面和背面进行曝光、通过一次显影制作出P面电极和N面电极的掩膜图形；使用腐蚀液将P面电极和N面点金图形腐蚀出来；然后进行去胶清洗；

(4)管芯切割：将上述步骤(3)完成的晶片，使用锯片机将晶片切割成单个管芯，此时管芯位于粘性膜上，且晶片背面与粘性膜接触，晶片正面朝上；

(5)粗化：将步骤(4)完成的芯片放置在热板上进行烘烤，使用粗化液对芯片正面和侧壁进行粗化；然后将芯片进行一次倒膜，使芯片正面与粘性膜接触，芯片背面朝外，使用粗化液对芯片背面进行粗化，然后再次倒膜，使芯片正面朝外，整个管芯过程完成。

2.根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(1)中，生长有外延层的晶片结构从下到上依次为GaAs衬底、N型GaAs、N型限制层、MQW量子阱层、P型限制层、P型GaAs、P型GaP接触层，其中晶片背面为GaAs衬底，晶片正面为P型GaP接触层。

3.根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(1)中，腐蚀液优选为硫酸、双氧水和水的混合溶液，腐蚀液比例为硫酸：双氧水：水＝5:1:1，其中硫酸的密度为1.84g/ml，含量为95％以上，双氧水的密度为1.11g/ml，含量为30％以上；腐蚀液需要在恒温环境下进行，温度优选为70℃，时间为5min。

4.根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(2)中，欧姆接触层使用AuBe进行制作，厚度为1000-5000埃，P电极使用Pt、Au金属进行制作，厚度为2-4微米；N面电极使用Ge、Au金属制作，厚度为2000-5000埃。

5.根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(2)中，中欧姆接触层和P电极为一次蒸镀完成，N面电极单独蒸镀一次；

步骤(2)中，欧姆接触层和P电极的蒸镀使用常温进行，N面电极蒸镀使用290-310℃进行蒸镀。

6.根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(3)中，晶片正面光刻胶的厚度为4-6微米，背面光刻胶的厚度为1微米。

7.根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(3)中，腐蚀液使用碘、碘化钾和水的混合溶液；

步骤(3)中，N面点金图形的形状优选为圆形或多边形，圆形点金的直径为20-30微米，且点金图形为均匀分布。

8.根据权利要求3所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：步骤(5)中，烘烤温度为80℃，时间为3min；粗化液为冰乙酸和硝酸的混合溶液，体积比：冰乙酸：硝酸＝3:1；正面和背面的粗化时间均为10-20秒之间。

9.根据权利要求3所述的高亮度红外光发光二极管管芯，其特征在于：以上所有步骤1-5涉及到的金属材料的纯度要求为4N级及以上。

10.一种根据权利要求1所述的高亮度红外光发光二极管管芯的制备方法制得的二极管管芯，由下向上依次为粘性膜、N面电极、GaAs衬底、外延层、欧姆接触层、P面电极；所述外延层由下至上包括N型GaAs、N型限制层、MQW量子阱层、P型限制层、P型GaAs、P型GaP接触层。