改善漏电的发光二极管及其制备方法与流程

    专利查询2026-10-05  4


    本公开涉及光电子制造,特别涉及一种改善漏电的发光二极管及其制备方法。


    背景技术:

    1、发光二极管(英文:light emitting diode,简称:led)作为光电子产业中极具影响力的新产品,具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点,广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

    2、相关技术中,发光二极管通常包括:外延层、电极和钝化层,外延层包括依次层叠的n型层、有源层和p型层。p型层的表面具有露出n型层的凹槽,钝化层位于p型层的表面上,且位于所述凹槽内,电极位于钝化层的表面上,且通过钝化层上的通孔分别与p型层和n型层连接。

    3、由于凹槽存在呈阶梯状的拐角区域,层叠在拐角区域的钝化层的致密性较差。位于拐角区域的钝化层在发光二极管工作过程中,容易因反复热胀冷缩而发生破裂,进而导致水汽进入并腐蚀有源层,致使发光二极管漏电失效。


    技术实现思路

    1、本公开实施例提供了一种改善漏电的发光二极管及其制备方法,能提升改善水汽侵入有源层致使发光二极管漏电失效的问题。所述技术方案如下:

    2、一方面,本公开实施例提供了一种发光二极管的制备方法,所述制备方法包括:形成外延层,所述外延层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层,所述第二半导体层具有露出所述第一半导体层的凹槽;在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火。

    3、可选地,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火包括:控制退火温度大于或者等于700℃,控制退火压强小于或者等于500torr,控制反应腔内的气氛包括氧气、氢气和惰性气体中的至少一种,对所述外延层进行退火。

    4、可选地,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火时,控制退火时间大于或者等于1min。

    5、可选地,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火之后,还包括:在氨气和氮气的气氛下,再次对所述外延层进行退火。

    6、可选地,在氨气和氮气的气氛下,再次对所述外延层进行退火包括:控制退火温度为750℃至950℃,控制退火压强大于200torr,对所述外延层进行退火。

    7、可选地,再次对所述外延层进行退火时,控制反应腔内的氮气和氨气的体积比例为0至5。

    8、可选地,在氨气和氮气的气氛下,再次对所述外延层进行退火时,控制退火时间大于或者等于3min。

    9、可选地,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火之后,还包括:在所述第二半导体层的表面和所述凹槽内形成钝化层,并在所述钝化层的表面形成分别露出所述第二半导体层和第一半导体层的通孔。

    10、可选地,形成外延层包括:在衬底的表面刻蚀形成图形化结构,所述图形化结构包括凸起和凹槽中的至少一种;在所述衬底的表面依次形成所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层。

    11、另一方面,本公开实施例还提供了一种发光二极管,所述发光二极管包括外延层,所述外延层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层,所述第二半导体层具有露出所述第一半导体层的凹槽;所述凹槽的槽壁的粗糙度ra小于0.05nm。

    12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

    13、本公开实施例提供的发光二极管的制备方法,在形成具有凹槽的外延层后,会在无氮气和氨气的气氛下,对外延层进行退火处理。由于刻蚀后的外延层,在凹槽的侧壁上会存在很多被切断的原子键,这样就使得凹槽的侧壁具有较多杂乱分布的断键。而当水汽侵入钝化层进入到凹槽的侧壁时,杂乱分布的断键更容易被水汽所腐蚀。由于在无氮气和氨气的气氛下,对外延层进行退火,能够促进凹槽的侧壁的断键分解,从而让凹槽的侧壁上杂乱分布的断键更加平整,以提升凹槽的侧壁的平整度。更为平整的凹槽侧壁,由于表面没有较多杂乱分布的断键,因此,即使水汽侵入凹槽,水汽也不容易轻易腐蚀凹槽的侧壁,从而改善水汽侵入有源层致使发光二极管漏电失效的问题。



    技术特征:

    1.一种发光二极管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

    2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火包括:

    3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火时,控制退火时间大于或者等于1min。

    4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法,其特征在于,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火之后,还包括:

    5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在氨气和氮气的气氛下,再次对所述外延层进行退火包括:

    6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,再次对所述外延层进行退火时,控制反应腔内的氮气和氨气的体积比例为0至5。

    7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在氨气和氮气的气氛下,再次对所述外延层进行退火时,控制退火时间大于或者等于3min。

    8.根据权利要求1至3和权利要求5至7任一项所述的制备方法,其特征在于,在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火之后,还包括:

    9.根据权利要求1至3和权利要求5至7任一项所述的制备方法,其特征在于,形成外延层包括:

    10.一种发光二极管,其特征在于,所述发光二极管包括外延层(20),所述外延层(20)包括依次层叠的第一半导体层(21)、有源层(22)和第二半导体层(23),所述第二半导体层(23)具有露出所述第一半导体层(21)的凹槽(30);


    技术总结
    本公开提供了一种改善漏电的发光二极管及其制备方法,属于光电子制造技术领域。该制备方法包括:形成外延层,所述外延层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层,所述第二半导体层具有露出所述第一半导体层的凹槽;在无氮气和氨气的气氛下,对所述外延层进行退火。本公开实施例能提升改善水汽侵入有源层致使发光二极管漏电失效的问题。

    技术研发人员:张奕,尹涌,陆香花,徐义兰,朱广敏
    受保护的技术使用者:京东方华灿光电(浙江)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-39663.html

    最新回复(0)