[發明專利]高亮度ITO薄膜LED芯片及其制造方法

在審

• 申請號: 201711399170.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108321264A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 白繼鋒;張銀橋;潘彬
• 申請（專利權）人: 南昌凱迅光電有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/14;H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高亮度ITO薄膜LED芯片及其制造方法，包括GaAs襯底一側依次設置第一外延層、MQW多量子阱有源層和第二外延層。第一外延層依次設置外延生長緩沖層、n?AIGaInP限制層，第二外延層依次設置p?AIGaInP限制層、p?GaP第一窗口層和p?GaP第二窗口層。p?GaP第二窗口層上制作ITO薄膜層，ITO薄膜層上制作金屬電極層，GaAs襯底另一側設置n電極層。p?GaP第一窗口層摻雜濃度高于p?GaP第二窗口層摻雜濃度。本發明公開一種高亮度ITO薄膜LED芯片及其制造方法，利用不同摻雜濃度的p?GaP第一窗口層和p?GaP第二窗口層來實現提高電流注入效率，并達到增光的效果。

技術領域

本發明屬于半導體發光二極管技術領域，具體涉及一種高亮度ITO薄膜LED芯片。

背景技術

LED具有光效高、能耗低、壽命長、安全環保等優勢，是一種具有廣闊應用前景的照明方式，受到越來越多國家的重視。目前LED已廣泛應用于高效固態照明領域中，如顯示屏、汽車用燈、背光源、交通信號燈、景觀照明等。

如圖1所示，常規具有ITO薄膜結構的AlGaInP發光二極管包含GaAs襯底100、緩沖層101、n-AIGaInP限制層102、MQW多量子阱有源層103、p-AIGaInP限制層104和p-GaP窗口層105、ITO薄膜層106，金屬電極層107直接設置在ITO薄膜層106上，GaAs襯底100背面設置有背電極層108。由于常規ITO薄膜結構AlGaInP發光二極管的窗口層為ITO薄膜層106，同時ITO薄膜層106也起著歐姆接觸層和電流擴展的重要作用，ITO薄膜層雖然有良好的橫向電流擴展能力，但是電極下方從ITO層注入了一部分電流到有源區，導致一部分光被電極遮擋無法出射，屬于無效的電流注入，降低了LED發光效率。也有在ITO薄膜下方制作電流阻擋層來避免電流的無效注入，但提升效果不明顯且工藝復雜。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供一種便于生產、發光效率高的高亮度ITO薄膜LED芯片及其制造方法，提高光取出效率。

為了解決本發明的技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種高亮度ITO薄膜LED芯片，包括在GaAs襯底1一側依次從下往上設置第一外延層11、MQW多量子阱有源層12和第二外延層13，所述第一外延層11依次從下往上設置外延生長緩沖層111、n-AIGaInP限制層112；所述第二外延層13依次從下往上設置p-AIGaInP限制層131、p-GaP第一窗口層132和p-GaP第二窗口層133；所述p-GaP第二窗口層133上制作ITO薄膜層14，所述ITO薄膜層14上制作金屬電極層15，所述GaAs襯底1另一側設置n電極層21；所述p-GaP第一窗口層132摻雜濃度高于所述p-GaP第二窗口層133摻雜濃度，利用不同摻雜濃度的p-GaP第一窗口層和p-GaP第二窗口層來實現提高電流注入效率的同時達到增光的效果。

優選地，所述p-GaP第二窗口層133做局部粗化處理，粗化深度為1000nm±50nm，露出所述p-GaP第一窗口層132。所述p-GaP第二窗口層133被粗化的部分露出p-GaP第一窗口層132作為電流注入的主要通道，起到了降低接觸電壓的作用，同時粗化的表面可以減少光的全反射現象，提高光的取出效率。

優選地，所述p-GaP第一窗口層132摻雜濃度不低于1×10¹⁸cm^-3。

優選地，所述p-GaP第二窗口層133摻雜濃度不高于2×10¹⁷cm^-3。

優選地，所述p-GaP第一窗口層132厚度為3000nm。

優選地，所述p-GaP第二窗口層133厚度為1000nm。

優選地，所述ITO薄膜層14為銦錫氧化物。