[發明專利]深紫外LED及其制造方法

有效

• 申請號: 201680003179.3
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN107534072B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 鹿島行雄;松浦惠里子;小久保光典;田代貴晴;平山秀樹;上村隆一郎;長田大和;森田敏郎
• 申請（專利權）人: 丸文株式會社;東芝機械株式會社;國立研究開發法人理化學研究所;株式會社愛發科;東京應化工業株式會社
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/32
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;霍玉娟

1.一種深紫外LED，其將設計波長設為λ，

所述深紫外LED的特征在于，

從基板的相反側按順序具有反射電極層、金屬層、p型GaN接觸層、以及相對于波長λ透明的p型AlGaN層、多量子勢壘層或者電子阻擋層、勢壘層、量子阱層，所述p型AlGaN層的膜厚處于100nm以內，具有反射型光子晶體周期結構，該反射型光子晶體周期結構具有多個空孔，所述多個空孔至少包括所述p型GaN接觸層和所述p型AlGaN層的界面，并設置于在所述基板方向上未超過所述p型AlGaN層的厚度方向的范圍內，當從所述空孔的基板方向上的端面至量子阱層的距離為所述勢壘層和所述多量子勢壘層或者所述電子阻擋層的膜厚的合計值以上且處于80nm以內、以及其深度h處于所述p型AlGaN層和所述p型GaN接觸層的膜厚的合計值以內時，能夠獲得光提取效率的極大值，并且，所述反射型光子晶體周期結構具有相對于TE偏振分量而形成的光子帶隙，所述光子晶體周期結構的周期a相對于所述設計波長為λ的光滿足布拉格條件，并且，當布拉格條件式中的次數m滿足1≤m≤5、且所述空孔的半徑設為R時，滿足使得光子帶隙最大的R/a。

2.一種深紫外LED，其將設計波長設為λ，

所述深紫外LED的特征在于，

從基板的相反側按順序具有反射電極層、極薄膜金屬層、以及相對于波長λ透明的p型AlGaN接觸層、多量子勢壘層或者電子阻擋層、勢壘層、量子阱層，所述p型AlGaN接觸層的膜厚處于100nm以內，在所述p型AlGaN接觸層內具有反射型光子晶體周期結構，該反射型光子晶體周期結構具有多個空孔，所述多個空孔設置于在所述基板方向上未超過所述p型AlGaN接觸層的厚度方向的范圍內，當從所述空孔的基板方向上的端面至量子阱層的距離為所述勢壘層和所述多量子勢壘層或者所述電子阻擋層的膜厚的合計值以上且處于80nm以內、以及其深度h處于所述p型AlGaN接觸層的膜厚以內時，能夠獲得光提取效率的極大值，并且，所述反射型光子晶體周期結構具有相對于TE偏振分量而形成的光子帶隙，所述光子晶體周期結構的周期a相對于所述設計波長為λ的光滿足布拉格條件，并且，當布拉格條件式中的次數m滿足1≤m≤5、且所述空孔的半徑設為R時，滿足使得光子帶隙最大的R/a。

3.一種深紫外LED，其將設計波長設為λ，

所述深紫外LED的特征在于，

從基板的相反側按順序具有反射電極層、金屬層、p型GaN接觸層、以及相對于波長λ透明的p型AlGaN層、多量子勢壘層或者電子阻擋層、勢壘層、量子阱層，所述p型AlGaN層的膜厚處于100nm以內，具有反射型光子晶體周期結構，該反射型光子晶體周期結構具有多個空孔，所述多個空孔至少包括所述p型GaN接觸層和所述p型AlGaN層的界面，并設置于從在所述基板方向上未超過所述p型AlGaN層的厚度方向將p型GaN接觸層以及金屬層貫通且到達反射電極層內、但卻未超過反射電極層的位置，當從所述空孔的基板方向上的端面至量子阱層的距離為所述勢壘層和所述多量子勢壘層或者所述電子阻擋層的膜厚的合計值以上、且處于80nm以內時，能夠獲得光提取效率的極大值，并且，所述反射型光子晶體周期結構具有相對于TE偏振分量而形成的光子帶隙，所述光子晶體周期結構的周期a相對于所述設計波長為λ的光滿足布拉格條件，并且，當布拉格條件式中的次數m滿足1≤m≤5、且所述空孔的半徑設為R時，滿足使得光子帶隙最大的R/a。