[發(fā)明專利]基于n型摻雜氧化鎵倒裝結構的深紫外LED垂直芯片

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• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109103309A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳景文;張毅;單茂誠;譚波;龍翰凌;張爽
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業(yè)技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/00
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 徐松

本發(fā)明公開一種基于n型摻雜氧化鎵倒裝結構的深紫外LED垂直芯片，屬于半導體LED芯片制造技術領域，包括P型薄膜層、電子阻擋層、多量子阱結構層、氮化鋁鎵材料層、氮化鋁鎵緩沖層和氧化鎵襯底。P型薄膜層的制作材料是p型氮化鋁鎵材料；電子阻擋層設置有第一側面和第二側面；多量子阱結構層設置有第三側面和第四側面，多量子阱結構層通過第三側面設置在第二側面上；氮化鋁鎵材料層設置有第五側面和第六側面，氮化鋁鎵材料層通過第五側面設置在第四側面上；氮化鋁鎵緩沖層設置有第七側面和第八側面，氮化鋁鎵緩沖層通過第七側面設置在第六側面上。本發(fā)明達到無需對倒裝結構的LED外延片的襯底材料進行剝離，便于制備深紫外LED垂直芯片的技術效果。

技術領域

本發(fā)明屬于半導體LED芯片制造技術領域，特別涉及一種基于n型摻雜氧化鎵倒裝結構的深紫外LED垂直芯片。

背景技術

紫外LED芯片一般指發(fā)光中心波長在400nm以下的LED，對于發(fā)光波長大于320nm時的可以稱為近紫外LED，而短于320nm的為深紫外LED。深紫外LED能有效殺菌消毒，因此被廣泛應用在空氣凈化、水凈化、表面殺菌等應用領域，例如應用在冰箱、空調、加濕器、空氣凈化器等與人類高品質生活息息相關設備中。

目前，對于深紫外LED芯片的現(xiàn)有技術而言，深紫外LED的外延技術中主要是采用不導電的c面藍寶石作為襯底，在進行垂直結構深紫外LED垂直芯片制備的過程中，需要從AlN/n-AlGaN界面處將AlN/Sapphire模板直接剝離。但是，由于n-AlGaN的生長溫度遠高于藍光LED作為n型導電層的GaN材料。這樣使得通過激光剝離技術也難以在AlN/n-AlGaN界面處形成足以讓AlGaN材料分解汽化的溫度，繼而導致無法完成AlN/Sapphire模板的剝離，從而無法制備出垂直結構的深紫外LED芯片。

綜上所述，在現(xiàn)有的深紫外LED垂直芯片的技術中，存在著無法對倒裝結構的LED外延片的襯底材料進行剝離，難以制備深紫外LED垂直芯片。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是在現(xiàn)有的深紫外LED芯片的技術中，存在著無法對倒裝結構的LED外延片的襯底材料進行剝離，難以制備深紫外LED垂直芯片的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于n型摻雜氧化鎵倒裝結構的深紫外LED垂直芯片，其特征在于，所述基于n型摻雜氧化鎵倒裝結構的深紫外LED垂直芯片包括P型薄膜層，所述P型薄膜層的制作材料是p型氮化鋁鎵材料；電子阻擋層，所述電子阻擋層設置有第一側面和第二側面，所述電子阻擋層通過所述第一側面設置在所述P型薄膜層上，且所述第一側面位于所述第二側面和所述P型薄膜層之間；多量子阱結構層，所述多量子阱結構層設置有第三側面和第四側面，所述多量子阱結構層通過所述第三側面設置在所述第二側面上，且所述第三側面位于所述第四側面和所述第二側面之間；氮化鋁鎵材料層，所述氮化鋁鎵材料層設置有第五側面和第六側面，所述氮化鋁鎵材料層通過所述第五側面設置在所述第四側面上，且所述第五側面位于所述第六側面和所述第四側面之間；氮化鋁鎵緩沖層，所述氮化鋁鎵緩沖層設置有第七側面和第八側面，所述氮化鋁鎵緩沖層通過所述第七側面設置在所述第六側面上，且所述第七側面位于所述第八側面和所述第六側面之間；氧化鎵襯底，所述氧化鎵襯底設置有第九側面和第十側面，所述氧化鎵襯底通過所述第九側面設置在所述第八側面上，且所述第九側面位于所述第十側面和所述第八側面之間。

進一步地，所述P型薄膜層的制作材料是p型氮化鋁鎵材料。

進一步地，所述電子阻擋層的厚度范圍從1nm到100nm。

進一步地，所述多量子阱結構層的發(fā)光波長不低于260nm。

進一步地，所述氮化鋁鎵材料層的制作材料是n型氮化鋁鎵材料。

進一步地，所述氮化鋁鎵緩沖層的制作材料是n型氮化鋁鎵材料。

進一步地，所述氧化鎵襯底的制作材料是n型氧化鎵材料。