專利名稱：一種led外延片檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明特別涉及一種LED外延片檢測方法及裝置。
背景技術：
隨著半導體技術的不斷進步，如LED、光伏電池、半導體激光器等等半導體器件已被人們在日常生活、工作中廣泛應用。為保證半導體器件生產過程中的質量和成本控制，一般需要在半導體器件生產過程中對其進行各種在 線性能測試。以LED為例，在LED制程中，通常需要對LED外延片進行EL測試(電致發光性能測試)。例如，參閱圖1，對于具有藍寶石等絕緣襯底12的LED外延片10，現有的EL測試方法一般是在LED外延片10的半導體材料層110的一側部點In點20，并以導電探針與LED外延片的上端面接觸，之后在該導電探針和In點20之間施加直流電壓，從而實現EL測試。但此種EL測試方法存在多種缺陷，例如
其一，該測試方法操作不便，比如，因為使用In作為接觸，操作時需要加熱施In點部位，且高純In成本高昂；
其二，該測試方法測試完畢后，會在LED外延片上殘留In，從而對LED外延片造成污染，影響其品質；
其三，該測試方法中需要至少二個導電探針，且系采用直流電壓，EL的測試波長會隨電流大小變化，不僅會影響測試結果的準確性，且可能會造成LED外延片受損。
發明內容
本發明的目的之一在于提供一種LED外延片檢測方法，其具有易于操作，成本低廉，且測試結果準確等特點，從而克服了現有技術中的不足。為實現上述發明目的，本發明采用的LED外延片檢測方法可以包括
在LED外延片的上、下端面之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。進一步的，該LED外延片檢測方法還可以包括
將LED外延片置于一導電基底上，且使所述LED外延片的上、下端面分別與一導電探針及導電基底接觸，
以及，在所述導電基底和導電探針之間施加一交流(AC)交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。本發明的另一目的在于提供一種LED外延片檢測裝置，包括
一用于承載LED外延片的導電基底，且所述導電基底與LED外延片下端面接觸；
一導電探針，其與LED外延片的上端面接觸，
以及，用于在所述導電基底與導電探針之間施加一交流方波電壓的交流方波電壓源，所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。作為優選方案之一，前述交流方波電壓的大小為2-250V，尤其優選為3-60V。
作為優選方案之一，所述交流方波電壓的頻率為50-lMHz。進一步的，所述LED外延片下部設有襯底，且所述襯底的下端面與導電基底接觸。進一步的，所述導電探針可與交流方波電壓源的一極電連接，所述導電基底可接地或與交流方波電壓源的另一極電連接。進一步的，前述襯底可選自本領域習知的各類導電或絕緣襯底，尤其是藍寶石等材質的絕緣襯底，但不限于此。進一步的，所述導電基底可包括金屬盤，但不限于此。與現有技術相比，本發明至少具有如下積極效果
(1)該LED外延片檢測方法無需在LED外延片上點In，而只需借助一導電基底和一導電探針即可實施，操作簡單，成本低廉，效率高，能實現在線檢測，且不會對LED外延片造成 任何污染，從而能有效保障其品質；
(2)該LED外延片檢測方法系采用交流電壓，特別是交流方波電壓對LED外延片進行測試，波長不容易隨電流大小變化，結果穩定，且不會對LED外延片的結構造成損傷。(3)該LED外延片檢測方法及裝置適于對任何類型的LED外延片進行EL測試，具有通用性，能有效降低用戶的成本。
圖I是現有LED外延片EL測試方法的原理 圖2是本發明LED外延片EL測試方法的原理 圖3是本發明LED外延片EL測試方法的等效電路圖之一；
圖4是本發明LED外延片EL測試方法的等效電路圖之二 ；
圖5是本發明一較佳實施例中LED外延片EL測試裝置的結構示意 附圖標記說明LED外延片10、半導體材料層110、半導體材料P型層11、半導體材料多量子阱(MQW)層11’、半導體材料N型層11”、絕緣襯底12、In點20、導電基底30、導電探針40、等效串聯電阻Rs、等效并聯電阻Rp、等效電容C、等效二極管D、藍寶石襯底111、U型GaN層112、N型GaN層113、MQWs (多量子阱結構)114、P型GaN層115、金屬盤3、金屬探針4。
具體實施例方式有鑒于現有EL測試方法的諸多缺陷，本發明提供了一種LED外延片檢測方法及裝置，如下對其技術方案作進一步的解釋說明。本發明LED外延片檢測方法主要是通過如下技術方案實現的，即在LED外延片的上、下端面之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。進一步的，參閱圖2，該LED外延片檢測方法可借助一 LED外延片檢測裝置而實施，該LED外延片檢測裝置可包括一導電基底30、一導電探針40及一交流方波電壓源(圖中未示出)。該LED外延片檢測方法可以包括
將LED外延片10置于一導電基底30上，且使所述LED外延片10的上端面和下部的襯底12分別與一導電探針40及導電基底30接觸，以及，在所述導電基底30和導電探針40之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片10發光。參閱圖3系該LED外延片EL測試方法中由導電基底、導電探針與被測試的LED外延片形成的等效電路圖，若前述襯底12為絕緣襯底，則該等效電路系包括由LED外延片10中半導體材料P型層11、多量子阱(MQW)層11’和N型層11”形成的一等效PN結二極管D和等效并聯電阻Rp、主要由半導體材料P型層11和N型層11”自身的電阻形成的一等效串聯電阻Rs，以及在導電基底30與半導體材料N型層11”之間形成的一等效電容C。當在導電基底30和導電探針40之間施加一大小足以驅動LED外延片10發光的交流方波電壓時，若LED外延片10正常，則
在導電探針處于高電位時，等效二極管D導通，等效電容C充電，電流在等效電路中單向流動，使LED外延片10發光；
而在導電探針處于低電位時，則等效二極管D關閉，等效電容C通過等效并聯電阻&放 電，LED外延片10不發光。前述交流方波電壓的大小和頻率可以是本領域技術人員根據實際應用的需要而適當選擇。作為優選方案之一，前述交流方波電壓的大小可以為2-250V，尤其優選為3-60V。作為優選方案之一，前述交流方波電壓的頻率可以為50-lMHz。又及，前述的交流方波電壓源可以借助習見的各類交流方波電壓發生設備而實現。再及，作為本發明的一個可選擇的實施方案，在該LED外延片檢測方法中，可將導電探針40與交流方波電壓源的一極電連接，而將導電基底30接地或與交流方波電壓源的另一極電連接。前述襯底12可包括藍寶石襯底，但不限于此。而若前述襯底12系采用導電襯底，則在EL測試方法中，由導電基底、導電探針與被測試的LED外延片形成的等效電路圖的結構如圖4所示，其包括由LED外延片10中半導體材料P型層11、多量子阱(MQW)層11’和N型層11”形成的一等效PN結二極管D和等效并聯電阻Rp、主要由半導體材料P型層11和N型層11”自身的電阻形成的一等效串聯電阻Rs。當在導電基底30和導電探針40之間施加一大小足以驅動LED外延片10發光的交流方波電壓時，若LED外延片10正常，則
在導電探針處于高電位時，等效二極管D導通，電流在等效二極管中單向流動，使LED外延片10發光；
而在導電探針處于低電位時，則等效二極管D關閉，LED外延片10不發光。以下結合一較佳實施例對本發明的技術方案作進一步的說明。參閱圖5，本實施例系涉及對一種習見LED外延片進行EL測試的方法，該方法是借助一 LED外延片EL測試裝置，該裝置包括一金屬盤3、一金屬探針4以及一交流方波電壓源(圖中未示出)。該習見LED外延片包括厚約5-1000 μ m的藍寶石襯底111，所述藍寶石襯底111上依次形成有U型GaN層112、N型GaN層113、MQWs (多量子阱結構)114、P型GaN層115。
在進行EL測試時，該習見LED外延片系被放置于所述金屬盤3上，其襯底底面與金屬盤3接觸，而金屬探針4系與該習見LED外延片的上端面接觸，
該金屬探針4還與一交流方波電壓源的一極電連接，而該金屬盤3可接地或與該交流方波電壓源的另一極電連接，當打開交流方波電壓源，并在該金屬探針4與金屬盤3之間施加一交流方波電壓時，則在導電探針高電位時，該LED外延片將正常發光，而在低電位時，該LED外延片不發光。前述交流方波電壓的大小可以為2-250V，優選為3-60V，頻率可以為50_1ΜΗζ。如此，藉由前述的簡單測試方法和裝置，即可完成對習見LED外延片的EL測試，其較之現有的EL測試方法，只需單探針，無需點In等操作，不僅操作簡單，高效快捷，成本低廉，不會污染或損傷LED外延片，而且測試結果穩定準確。利用本發明可實現對各種類型LED外延片的在線EL測試。 上述實施例只為說明本發明之技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，則都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種LED外延片檢測方法，其特征在于，它包括 在LED外延片的上、下端面之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。
2.如權利要求I所述的LED外延片檢測方法，其特征在于，它包括 將LED外延片置于一導電基底上，且使所述LED外延片的上、下端面分別與一導電探針及導電基底接觸， 以及，在所述導電基底和導電探針之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。
3.根據權利要求I或2所述的LED外延片檢測方法，其特征在于，所述交流方波電壓的大小為2-250V。
4.一種LED外延片檢測裝置，其特征在于，它包括 用于承載LED外延片的導電基底，且所述導電基底與LED外延片下端面接觸； 導電探針，其與LED外延片的上端面接觸， 以及，用于在所述導電基底與導電探針之間施加一交流方波電壓的交流方波電壓源，所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。
5.根據權利要求4所述的LED外延片檢測裝置，其特征在于，所述交流方波電壓的大小為 2-250V。
6.根據權利要求5所述的LED外延片檢測裝置，其特征在于，所述交流方波電壓的大小為 3-60V。
7.根據權利要求4所述的LED外延片檢測裝置，其特征在于，所述LED外延片下部設有襯底，且所述襯底的下端面與導電基底接觸。
8.根據權利要求4-6中任一項所述的LED外延片檢測裝置，其特征在于，所述導電探針 與交流方波電壓源的一極電連接，所述導電基底接地或與交流方波電壓源的另一極電連接。
9.根據權利要求7所述的LED外延片檢測裝置，其特征在于，所述襯底包括絕緣襯底或導電襯底，所述絕緣襯底包括藍寶石襯底。
10.根據權利要求4或7所述的LED外延片檢測裝置，其特征在于，所述導電基底包括金屬盤。
全文摘要
本發明公開了一種LED外延片的檢測方法及裝置。該方法包括在LED外延片的上、下端面之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。該裝置包括用于承載LED外延片的導電基底，且所述導電基底與LED外延片下端面接觸；導電探針，其與LED外延片的上端面接觸，以及，用于在所述導電基底與導電探針之間施加一交流方波電壓的交流方波電壓源，所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。本發明較之現有的探針式電致發光(EL)測試方法，只需單一探針，無需實施點In等操作，不僅操作簡單，高效快捷，成本低廉，不會污染或損傷LED外延片，而且測試結果穩定準確，能夠實現對各種類型LED外延片的在線EL測試，通用性強。
文檔編號G01R31/00GK102841281SQ20121034716
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者梁秉文, 張濤 申請人:蘇州納方科技發展有限公司