[发明专利]一种氧化增光二极管制作方法

说明书

本发明提供一种氧化增光二极管制作方法，解决现有二极管制作方法存在氧化不均匀、串联电阻高、造成产品分类多、循环次数较多等问题。该方法包括：步骤一、在GaAs衬底上生长外延结构，在进行AlAs生长时，TMAl中增加40～100PPM的氧元素；步骤二、制作正面金属电极；步骤三、制作背面金属；步骤四、图形制作；步骤五、在350～450℃、保护气体环境下进行退火；步骤六、进行切割；步骤七、进行AlAs氧化，氧化气体条件：在保护气体环境下增加水蒸气，混气出口温度90～100℃；步骤八、进行芯片测试。本发明方法在TMAl中加入少量的氧元素，使得产品氧化均匀性提高，同时AlAs氧化后变成Al₂O₃，折射率由3.09降低到1.77，增加ΔN，提高了器件性能。

技术领域

本发明涉及二极管制作领域，具体涉及一种氧化增光二极管制作方法。

背景技术

由于发光二极管具有低功耗、尺寸小和可靠性高等优点，其作为主要光源得到较快发展。近年来发光二极管在照明应用领域迅速扩展，且朝着更高发光功率的方向发展。现有技术中，采用多重量子阱(multiple quantum well,MQW)结构作为有源层的发光二极管，该结构能够获得较高内量子效率，而发光二极管外量子效率的提高主要集中在表面粗化、金属反射镜技术、图形衬底等。但是，现有的氧化增光二极管制作方法在进行铝砷氧化时，存在氧化不均匀、串联电阻高、造成产品分类多、良率差等缺点；同时，还存在折射率差过低、导致循环次数多、材料浪费等问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有二极管制作方法存在氧化不均匀、串联电阻高、造成产品分类多、循环次数较多等问题，提供一种氧化增光二极管制作方法。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案是：

一种氧化增光二极管制作方法，包括以下步骤：

步骤一、在GaAs衬底上生长外延结构，结构生长组分从下至上顺序生长，生长温度为550～700℃，生长压力为40～50torr，，在进行AlAs生长时，TMAl中增加40～100PPM的氧元素；

步骤二、制作正面金属电极；

步骤三、制作背面金属；

步骤四、图形制作，制作正面接触电极图形；

步骤五、在350～450℃、保护气体环境下进行退火，促使金属半导体融合减少串联电阻；

步骤六、进行切割，切割深度为5um～50um；

步骤七、进行AlAs氧化，氧化气体条件：在保护气体环境下增加水蒸气，混气出口温度为90～100℃，氧化温度为350～450度，时间为5～50分钟；

步骤八、进行芯片测试，测试芯片的亮度、电压、反向电压。

进一步地，步骤五中，退火时间为0.5～20min。

进一步地，步骤五和步骤七中，保护气体为氮气或氦气。

进一步地，步骤一中，生长压力为40～50torr。

进一步地，步骤一中，生长压力为42torr。

进一步地，步骤一中，在进行AlAs生长时，TMAl中增加50PPM的氧元素。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下技术效果：

1.本发明方法解决了金属与半导体接触问题，现有方法AlAs物质氧化时，表面容易形成Al2O3保护层，导致氧化速度变慢，且各个方向氧化不均匀，本发明方法在TMAl中加入少量的氧元素能有效的解决此问题，使得产品氧化均匀性提高，同时AlAs氧化后变成Al2O3，折射率由3.09降低到1.77，增加ΔN，提高了器件性能，使得器件亮度得到提升，亮度增加20％-30％。