[發(fā)明專利]一種倒裝結構的發(fā)光二極管芯片及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105609609B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 邢振遠;李彤;王世俊;董耀盡
• 申請（專利權）人: 華燦光電(蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/36
• 分類號: H01L33/36;H01L33/38;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權代理有限責任公司11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，特別涉及一種倒裝結構的發(fā)光二極管芯片及其制備方法。

背景技術

近年來，具備高亮度特性的AlGaInP發(fā)光二極管(Light Emiting Diode，簡稱LED)的應用領域日趨廣泛，市場需求不斷擴大。

AlGaInP LED芯片自下而上包括基板、N型電流擴展層、N型限制層、有源層、P型限制層、P型電流擴展層，N型電流擴展層為N型AlGaInP層。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：

N型AlGaInP材料的電流擴展性差，導致電流密度分布不均勻，發(fā)光效率較低。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術電流擴展性差、發(fā)光效率較低的問題，本發(fā)明實施例提供了一種倒裝結構的發(fā)光二極管芯片及其制備方法。所述技術方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種倒裝結構的發(fā)光二極管芯片，所述發(fā)光二極管芯片包括基板、以及依次層疊在基板上的P型電流擴展層、P型限制層、有源層、N型限制層、N型電流擴展層，所述發(fā)光二極管芯片還包括層疊在所述N型電流擴展層上的N型歐姆接觸層、P型歐姆接觸層和透明導電層，所述P型歐姆接觸層和所述N型歐姆接觸層為GaAs層，所述透明導電層為氧化銦錫ITO層，所述P型歐姆接觸層和所述N型歐姆接觸層內設有若干延伸到所述N型電流擴展層的通孔。

可選地，所述P型歐姆接觸層的厚度為30～60nm。

可選地，所述P型歐姆接觸層的摻雜劑為CCl₄或者CBr₄，所述P型歐姆接觸層的摻雜濃度為3e19～8e19。

可選地，所述通孔的橫截面的形狀為正方形或圓形。

優(yōu)選地，所述正方形的邊長為8～12μm，所述圓形的直徑為11～16μm，所述通孔的間距為1～3μm。

在本發(fā)明一種可能的實現(xiàn)方式中，所述N型電流擴展層包括AlGaInP層和插入所述AlGaInP層中的交替層疊的Al_xGa_1-xInP層和Al_yGa_1-yInP層，x＞y。

可選地，0.6≤x≤0.7，0.3≤y≤0.4。

可選地，所述Al_xGa_1-xInP層的厚度為6～8nm，所述Al_yGa_1-yInP層的厚度為4～6nm。

可選地，所述Al_xGa_1-xInP層和所述Al_yGa_1-yInP層的層數(shù)之和為20～40。

另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種上述發(fā)光二極管芯片的制備方法，所述制備方法包括：

在襯底上依次生長緩沖層、N型腐蝕停層、P型歐姆接觸層、N型歐姆接觸層、N型電流擴展層、N型限制層、有源層、P型限制層、P型電流擴展層，所述P型歐姆接觸層為GaAs層；

將所述P型電流擴展層鍵合到基板上；

依次去除所述襯底、所述緩沖層、所述N型腐蝕停層；

在所述P型歐姆接觸層和所述N型歐姆接觸層內形成若干延伸到所述N型電流擴展層的通孔；

在所述通孔內和所述P型歐姆接觸層上形成透明導電層，所述透明導電層為氧化銦錫ITO層。

本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過設置N型歐姆接觸層和P型歐姆接觸層，實現(xiàn)將透明導電層通過N型歐姆接觸層和P型歐姆接觸層層疊在N型電流擴展層上，克服了ITO直接蒸鍍到N型AlGaInP電流擴展層上無法形成歐姆接觸的問題，降低正向電壓，而且利用ITO透明導電層實現(xiàn)電流擴展并將擴展后的電流通過歐姆接觸層注入N型電流擴展層，使電流得以較好的擴展，電流密度分布均勻，發(fā)光效率和發(fā)光強度提高。另外，P型歐姆接觸層和N型歐姆接觸層內設有若干延伸到N型電流擴展層的通孔，設置在通孔內的透明導電層為透明的ITO，可以避免GaAs層對光的吸收，使光從通孔內的ITO透出，避免由于設置N型歐姆接觸層和P型歐姆接觸層而造成對光的出射造成影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種倒裝結構的發(fā)光二極管芯片的結構示意圖；