[发明专利]一种防止铝电极迁移的LED芯片

说明书

本发明公开了一种防止铝电极迁移的LED芯片，包括发光结构、设于发光结构上的电极结构、以及防迁移结构，所述电极结构包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括Cr层和Al层，所述Cr层设于发光结构上，所述Al层设于Cr层上，所述防迁移结构为单层结构或至少三层的单数叠层结构。本发明在第一电极的Cr层和Al层之间设置防迁移结构，有效防止Al层中的金属迁移到发光结构上。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种防止铝电极迁移的LED芯片。

背景技术

铝电极在LED芯片中是一种常用的电极结构，铝氧化后在表面形成一层氧化铝层，其稳定性差于金，但优于其他导电性高的金属，如铜的氧化与银的硫化。由于铝的价格便宜，常常用作LED芯片的电极。

但是铝本身的迁移能力高，常常会因为温度、湿度、压力、电力，而迁移到其他金属内或是迁移扩散到芯片的发光区上，容易造成LED芯片漏电。

电迁移通常是指在电场的作用下导电离子运动造成组件或电路失效的现象。分别为发生在相邻导体表面的如常见的银离子迁移和发生在金属导体内部的金属化电子迁移。铝导线的电迁移是金属化电子迁移。金属是晶体，在晶体内部金属离子按序排列。当不存在外电场时，金属离子可以在品格内通过空位而变换位置，这种金属离子运动称为自扩散。因为任一靠近邻近空位的离子有相同的概率和空位交换位置，所以自扩散的结果并不产生质量输运。当有直流电流通过金属导体时，南于电场的作用就使金属离子产生定向运动，即金属离子的迁移现象。电迁移伴随着质量的输运。所谓金属电迁移失效，通常是指金属层因金属离子的迁移在局部区域由质量堆积(Pileup)而出现小丘(Hillock s)或品须，或由质量亏损出现空洞(Voids)而造成的器件或互连性能退化或失效。通常在高温、强电场下引起。不同的金属产生金属化电迁移的条件是不同的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种防止铝电极迁移的LED芯片，防止铝电极发生迁移，提高芯片的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防止铝电极迁移的LED芯片，包括发光结构、设于发光结构上的电极结构、以及防迁移结构，所述电极结构包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括Cr层和Al层，所述Cr层设于发光结构上，所述Al层设于Cr层上，所述防迁移结构为单层结构或至少三层的单数叠层结构；

当防迁移结构为单层结构时，所述防迁移结构由第一金属制成；

当防迁移结构为叠层结构时，所述防迁移结构包括2n+1层，n为整数，单数层由第一金属制成，双数层由第二金属制成；

所述第一金属为原子排列方式为六方最密堆积的金属，所述第二金属为原子排列方式为面心立方最密堆积的金属。

作为上述方案的改进，所述第二金属的金属活性小于Al的金属活性。

作为上述方案的改进，所述第一金属为钛Ti、钴Co、锆Zr、铍Be或铪Hf；

所述第二金属为铂Pt、铑Rh、钯Pd、铱Ir或镍Ni。

作为上述方案的改进，所述第一金属为钛Ti，所述第二金属为铂Pt。

作为上述方案的改进，当防迁移结构为单层结构时，其厚度为30～300nm。

作为上述方案的改进，当防迁移结构为叠层结构时，每层单数层的厚度为30～150nm，每层双数层的厚度为60～200nm。

作为上述方案的改进，所述Cr层的厚度为2～50nm，所述Al层的厚度大于1.5μm。

作为上述方案的改进，所述发光结构包括GaAs基板、设于GaAs基板上的N-GaAs层、设于N-GaAs层上的多量子阱层、设于N-GaAs层上的多量子阱层上的P-GaP层、以及设于P-GaP层上的透明导电层。