一種led芯片電極及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED芯片電極及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode，LED)是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。這種 電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能發(fā)出低亮度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí) 至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，亮度也提高到相當(dāng)?shù)牧炼?。而用途也?初時(shí)作為指示燈、顯示板等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)光二極管已被廣泛的應(yīng)用于顯示器、 裝飾和照明。
[0003] LED芯片的制備通常包括下述步驟： 1) 通過MOCVD在藍(lán)寶石襯底上生長多層GaN外延層； 2) 芯片正常MESA制作； 3) 電流阻擋層制作； 4) 透明導(dǎo)電層制作； 5) 制作SiO2保護(hù)層以及金屬電極。
[0004] 其中，金屬電極通常為多層結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖1所示，包括金屬粘附層11'、金屬反射層 12'、以及金屬打線層13'。其中，金屬粘附層11'為金屬Cr等，用于將金屬電極與GaN外延層 進(jìn)行粘接，并實(shí)現(xiàn)歐姆接觸;金屬反射層12'為金屬Al等，用于反射金屬電極下方發(fā)光區(qū)的 光線，以提高LED芯片的發(fā)光亮度;金屬打線層13 '為金屬Au等，用于將金屬電極與外部器件 通過金線等進(jìn)行焊接。
[0005] 然而，應(yīng)用上述金屬電極結(jié)構(gòu)的LED芯片的電流橫向擴(kuò)展能力不佳，對(duì)LED芯片的 發(fā)光亮度會(huì)造成一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種LED芯片電極及其制造方法，有效提高了LED芯片的發(fā) 光亮度。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下： 一種LED芯片電極，所述電極包括第一金屬粘附層、設(shè)于第一金屬粘附層上的第二金屬 粘附層、設(shè)于第二金屬粘附層上的金屬保護(hù)層、以及設(shè)于金屬保護(hù)層上的金屬打線層，所述 第二金屬粘附層的材料為金屬Cr，金屬保護(hù)層的材料為金屬Ti，第二金屬粘附層和金屬保 護(hù)層熔合形成Cr-Ti接觸電阻。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二金屬粘附層的厚度為50-500A，金屬保護(hù)層的 厚度為 1000-3000A。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一金屬粘附層的材料為Cr或Ni，厚度為5-150 A。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述打線層的材料為Au或Al，厚度為10000-20000 A。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一粘附層和第二金屬粘附層之間還設(shè)有金屬反 射層。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬反射層的材料為A1，厚度為1000-3000A。
[0013] 相應(yīng)地，一種LED芯片電極的制造方法，所述制造方法包括： 采用物理氣相沉積法依次沉積第一金屬粘附層、第二金屬粘附層、金屬保護(hù)層、以及金 屬打線層，其中，第二金屬粘附層和金屬保護(hù)層分別采用Cr靶和Cr靶進(jìn)行沉積； 對(duì)第一金屬粘附層、第二金屬粘附層、金屬保護(hù)層、以及金屬打線層進(jìn)行熔合工藝，使 第二金屬粘附層和金屬保護(hù)層形成Cr-Ti接觸電阻。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熔合工藝具體為： 在200-250°C溫度下、氮?dú)猸h(huán)境中，恪合5-30分鐘。
[0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二金屬粘附層的厚度為50-500A，金屬保護(hù)層的 厚度為 1000-3000A。
[0016 ]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方法還包括： 在第一金屬粘附層上沉積金屬反射層。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是： 在電極中形成材料為Ti的金屬保護(hù)層，電極中的第二金屬粘附層和金屬保護(hù)層能夠熔 合形成Cr-Ti接觸電阻，有效提高了LED芯片的橫向擴(kuò)展能力，提高了LED芯片的發(fā)光亮度； Ti金屬保護(hù)層在不影響電極老化的前提下，大大降低了電極的制造成本。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LED芯片電極的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明比較例1中LED芯片電極的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中LED芯片電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí) 施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù) 的范圍。
[0021 ]比較例1: 參圖2所示，在本發(fā)明的一比較例中，LED芯片電極從半導(dǎo)體外延層向上依次包括： 第一金屬粘附層21，用于與半導(dǎo)體外延層粘附，并形成歐姆接觸，其材料為Cr，厚度為 5-150 A； 金屬反射層22,用于反射電極下方發(fā)光區(qū)的光線，以提高LED芯片的發(fā)光亮度，其材料 為Al，厚度為 1000-3000 A; 第二金屬粘附層23,用于粘附金屬反射層22和金屬保護(hù)層24,其材料為Cr，厚度為50-500 A； 金屬保護(hù)層24,用于保護(hù)下方的金屬反射層22和第二金屬粘附層23,其材料為Pt，厚度 為1000-3000A; 金屬打線層25,用于將電極與外部器件通過金線等進(jìn)行焊接，其材料為Au，厚度為 10000-20000A〇
[0022]本比較例中LED芯片電極通過加入了金屬反射層，能夠?qū)﹄姌O下方發(fā)光區(qū)的光線 進(jìn)行反射，進(jìn)而提高了 LED芯片的發(fā)光亮度。
[0023] 實(shí)施例1: 參圖3所示，在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，LED芯片電極從半導(dǎo)體外延層向上依次包括： 第一金屬粘附層31，用于與半導(dǎo)體外延層粘附，并形成歐姆接觸，其材料為Cr，厚度為 5-150 A； 金屬反射層32,用于反射電極下方發(fā)光區(qū)的光線，以提高LED芯片的發(fā)光亮度，其材料 為Al，厚度為 1000-3000 A; 第二金屬粘附層33,用于粘附金屬反射層32和金屬保護(hù)層34,其材料為Cr，厚度為50-500 A； 金屬保護(hù)層34,用于保護(hù)下方的金屬反射層32和第二金屬粘附層33,其材料為Ti，厚度 為1000-3000A; 金屬打線層35,用于將電極與外部器件通過金線等進(jìn)行焊接，其材料為Au，厚度為 10000-20000A〇
[0024] 與比較例1相比，本實(shí)施例中將金屬保護(hù)層的金屬Pt更換為Ti，第二金屬粘附層33 和