[發明專利]一種LED芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 201611180404.9
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106784183B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 丁濤;郭炳磊;葛永暉;呂蒙普;胡加輝;李鵬
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/48;H01L33/58
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發明公開了一種LED芯片及其制作方法，屬于半導體技術領域。所述LED芯片包括襯底、以及依次層疊在襯底上的未摻雜AlN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型Al_yGa_1?yN層、P型GaN層、ITO電流擴展層，0.1＜y＜0.5，多量子阱層包括交替層疊的InGaN層和GaN層，ITO電流擴展層上設有延伸至N型GaN層的凹槽，N型電極設置在N型GaN層上，P型電極設置在ITO電流擴展層上，若干TiO₂納米棒以陣列方式設置在ITO電流擴展層上。本發明TiO₂納米棒的形成可以直接采用ITO電流擴展層作為種子層，種子層結合緊密，不容易被破壞，能夠明顯提高LED的發光效率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種LED芯片及其制作方法。

背景技術

隨著半導體技術的發展，發光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)的發光效率不斷提高，在各種彩色顯示屏、裝飾燈、指示燈、白光照明燈等方面得到了廣泛的應用，但LED的發光效率還沒有達到理想的目標。

LED的發光效率由內量子效率和光提取效率兩方面決定，現有藍光GaN基LED的內量子效率已經很高，主要是提高LED的光提取效率。目前采用沉淀法在LED的電流擴展層上制作一層ZnO種子層，再采用水熱法生長ZnO納米棒陣列，以提高LED的發光效率。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

沉淀法制作的ZnO種子結合不緊密，結構容易被破壞，LED發光效率的提高效果較差。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種LED芯片及其制作方法。所述技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種LED芯片，所述LED芯片包括襯底、以及依次層疊在所述襯底上的未摻雜AlN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型Al_yGa_1-yN層、P型GaN層、ITO電流擴展層，0.1＜y＜0.5，所述多量子阱層包括交替層疊的InGaN層和GaN層，所述ITO電流擴展層上設有延伸至所述N型GaN層的凹槽，N型電極設置在所述N型GaN層上，P型電極設置在所述ITO電流擴展層上，所述LED芯片還包括若干TiO₂納米棒，所述若干TiO₂納米棒以陣列方式設置在所述ITO電流擴展層上。

可選地，所述TiO₂納米棒的直徑為20～80nm。

可選地，所述TiO₂納米棒的高度為300～500nm。

可選地，所述TiO₂納米棒沿(101)晶向生長。

另一方面，本發明實施例提供了一種LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：

采用金屬有機化合物化學氣相沉積技術在襯底上依次外延生長未摻雜AlN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、多量子阱層、P型Al_yGa_1-yN層、P型GaN層，0.1＜y＜0.5，所述多量子阱層包括交替層疊的InGaN層和GaN層；

采用蒸鍍技術在所述P型GaN層上形成ITO電流擴展層；

采用光刻技術和刻蝕技術在所述ITO電流擴展層上開設延伸至所述N型GaN層的凹槽；

在所述N型GaN層上設置N型電極，在所述ITO電流擴展層上設置P型電極；

采用光刻技術在所述凹槽內、以及所述N型電極和所述P型電極上形成光刻膠；