[發明專利]一種紫外LED芯片、紫外LED芯片的制作方法及一種紫外LED

在審

• 申請號: 201810096603.4
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108110105A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 何苗;楊思攀;王潤;趙韋人
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/10;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種紫外LED芯片，由于具有從下至上漸縮的傾斜式納米柱陣列形式的紫外LED外延層，這種形式的外延層含有傾斜的空氣間隙，使得相鄰的傾斜納米柱陣列之間被空氣相互貫通，利用納米柱陣列和外界空氣這兩種界面之間的菲涅耳散射以及傾斜側壁對光線的漫反射效應，能夠增強紫外LED的出光效率和亮度，還由于所述N型歐姆接觸層利用貫穿所述藍寶石襯底、所述緩沖及成核層、所述AlN/AlGaN超晶格層的金屬接觸栓連接至所述N型AlGaN層，因此能夠增強散熱效果，本申請還提供了紫外LED及紫外LED芯片制作方法，由于包括上述紫外LED芯片，因此能夠增強紫外LED的出光效率和亮度，增強散熱效果。

技術領域

本發明屬于LED技術領域，特別是涉及一種紫外LED芯片、紫外LED芯片的制作方法及一種紫外LED。

背景技術

隨著紫外LED技術的發展、輸出性能的提升和生產成本的降低，相對于傳統的紫外光源，紫外LED具有理論使用壽命長、高效率、穩定可靠、亮度均勻以及不含有毒物質等優點，在殺菌消毒、光固化和通用照明等領域的廣泛應用，近年來也越來越受到半導體照明行業的關注。但是，目前LED外延片中內部接觸層材料以及外延層結構之間存在光吸收現象，導致了光效差和亮度不高的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種紫外LED芯片、紫外LED芯片的制作方法及一種紫外LED，能夠增強紫外LED的出光效率和亮度，增強散熱效果。

本發明提供的一種紫外LED芯片，包括藍寶石襯底，所述藍寶石襯底的上表面依次設置有緩沖及成核層、AlN/AlGaN超晶格層、N型AlGaN層、具有從下至上漸縮的傾斜式納米柱陣列形式的紫外LED外延層，所述紫外LED外延層的上表面還依次設置有平面狀的導電層和鏡面反射層，所述鏡面反射層的表面利用鍵合連接層固定有P型導電襯底，所述P型導電襯底的上表面依次設置有P型歐姆接觸層和P型電極，所述藍寶石襯底的下表面依次設置有N型歐姆接觸層和N型電極，所述N型歐姆接觸層利用貫穿所述藍寶石襯底、所述緩沖及成核層、所述AlN/AlGaN超晶格層的金屬接觸栓連接至所述N型AlGaN層。

優選的，在上述紫外LED芯片中，所述緩沖及成核層為異質結構BN層。

優選的，在上述紫外LED芯片中，所述鍵合連接層為鍺層、鉑層、金層、鋁層或ITO層。

優選的，在上述紫外LED芯片中，所述P型導電襯底和所述P型歐姆接觸層之間還設置有導電薄膜層。

優選的，在上述紫外LED芯片中，所述納米柱陣列的傾斜角度范圍為45°至60°，且相鄰的納米柱陣列之間空隙的孔徑范圍為1nm至5nm。

本發明提供的一種紫外LED，包括如上面任一項所述的紫外LED芯片。

本發明提供的一種紫外LED芯片的制作方法，包括：

在藍寶石襯底的上表面依次設置緩沖及成核層、AlN/AlGaN超晶格層、N型AlGaN層；

在所述N型AlGaN層上表面設置具有從下至上漸縮的傾斜式納米柱陣列形式的紫外LED外延層，在所述紫外LED外延層的上表面依次設置平面狀的導電層和鏡面反射層；

在P型導電襯底的上表面依次設置P型歐姆接觸層和P型電極；

利用鍵合連接層將所述鏡面反射層的表面固定至所述P型導電襯底；

在所述藍寶石襯底的下表面依次設置N型歐姆接觸層和N型電極，所述N型歐姆接觸層利用貫穿所述藍寶石襯底、所述緩沖及成核層、所述AlN/AlGaN超晶格層的金屬接觸栓連接至所述N型AlGaN層。

優選的，在上述紫外LED芯片的制作方法中，所述在所述N型AlGaN層上表面設置具有從下至上漸縮的傾斜式納米柱陣列形式的紫外LED外延層包括：