[发明专利]GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法

摘要

一种GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法，包括：在GaN基功率型LED的材料结构上沉积一掩蔽层；腐蚀出叉指状N－GaN电极；去除光刻胶清洗；在GaN基片表面沉积一隔离层；电极剥离；腐蚀掉SiO₂掩蔽层；电子束蒸发制备P－GaN半透明电极金属化体系NiAu；电极剥离后，在N₂∶O₂＝2∶1min氛围合金温度500℃进行合金化处理5min，减小P－GaN半透明电极的金属化体系NiAu与P－GaN层之间的欧姆接触电阻，提高P－GaN半透明电极与P－GaN的接触强度和热稳定性；最后光刻出P－GaN加厚电极，完成P、N电极的制备。

主权项

1.一种GaN基功率型LED的N型欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在蓝宝石衬底上依次外N-GaN层、有源层和P-GaN层，形成GaN基功率型LED的材料结构；步骤2：在GaN基功率型LED的材料结构上的P-GaN层上采用PECVD沉积一层厚度5000的SiO₂掩蔽层，所采用的PECVD的方法沉积SiO₂掩蔽层的方法，具有对GaN基片的射频损伤小，以及沉积SiO₂掩蔽层致密性好和绝缘强度高的优点；步骤3：用光刻和湿法腐蚀出叉指状N-GaN电极，腐蚀掉SiO₂掩蔽层，暴露需要刻蚀的N-GaN电极台面；步骤4：去除光刻胶，采用ICP刻蚀出N-GaN电极的台面；步骤5：湿法去除剩余SiO₂掩蔽层，对ICP刻蚀的GaN基片进行清洗；步骤6：在经过ICP刻蚀并清洗的GaN基片表面采用PECVD方法沉积一层厚度2000的SiO₂隔离层，该SiO₂隔离层具有高的致密性和绝缘性，能够阻止在制备的P、N电极之间产生漏电；步骤7：用光刻和湿法腐蚀出优化设计的N-GaN电极，电子束蒸发叉指状N-GaN电极的金属化体系，优化设计的叉指装N-GaN电极结构解决了ICP刻蚀去掉的有源层对光的损失和增加出光面积之间的矛盾，提高GaN基功率型LED的发光功率，电极剥离；步骤8：电极剥离后，在温度650℃Ar氛围中进行合金化处理3min，减小N-GaN电极与N-GaN层的接触电阻，提高N-GaN电极的热稳定性；步骤9：用光刻和湿法腐蚀的方法腐蚀掉SiO₂掩蔽层，暴露出P-GaN电极台面；步骤10：电子束蒸发制备P-GaN半透明电极金属化体系NiAu，电极剥离；步骤11：电极剥离后，在N₂∶O₂＝2∶1min氛围合金温度500℃进行合金化处理5min，减小P-GaN半透明电极的金属化体系NiAu与P-GaN层之间的欧姆接触电阻，提高P-GaN半透明电极与P-GaN的接触强度和热稳定性；步骤12：最后光刻出P-GaN加厚电极，电子束依次蒸发P加厚电极的金属化体系NiAu，电极剥离，完成P、N电极的制备；采取先制作N-GaN电极，然后制作P-GaN半透明电极的金属化体系NiAu与P-GaN加厚电极，避免了N-GaN电极在较高温度650℃合金化时键合保护层金的内扩散，以及对P-GaN欧姆电极热稳定性的影响。