[發明專利]一種六面粗化的紅外LED芯片及制作方法

在審

• 申請號: 201910299134.0
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109962130A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 徐洲;王洪占;彭鈺仁;張國慶;陳凱軒;蔡端俊
• 申請（專利權）人: 揚州乾照光電有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/20;H01L33/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供了一種六面粗化的紅外LED芯片及制作方法，其采用ITO指狀電極而不是金屬指狀電極進行電流擴展，可以有效避免金屬指狀電極的遮光吸收問題，且同樣可獲得良好的電流擴展。并且，該ITO指狀電極相比較正面的ITO電流擴展層，可以在ITO指狀電極以外區域進行表面粗化處理，進而提高光取出效率。在ITO指狀電極下方設置肖特基勢壘區，可以使電流優先沿ITO指狀電極擴展到芯片四周，減少了直接向電極下方注入的電流，進而提高了電流的有效注入。采用網格型N電極結構，可以避免點陣型背電極電流分布不均勻問題，也可以避免整面型背電極的吸光問題。

技術領域

本發明涉及半導體發光二極管技術領域，更具體地說，涉及一種六面粗化的紅外LED芯片及制作方法。

背景技術

GaAs是一種禁帶寬度為1.42eV的直接帶隙半導體，作為襯底材料被廣泛應用于AlGaAs基紅外LED外延片的生長。根據其禁帶寬度可知，波長大于870nm的紅外光可以穿透GaAs襯底。

但是，目前的GaAs襯底上的紅外LED芯片LED光取出沒有最大化，仍存在較多能量損失。

發明內容

有鑒于此，為解決上述問題，本發明提供一種六面粗化的紅外LED芯片及制作方法，技術方案如下：

一種六面粗化的紅外LED芯片，所述紅外LED芯片包括：

襯底；

設置在所述襯底正面的外延層，所述外延層包括在所述第一方向上依次設置的N型限制層、MQW有源層、P型限制層和P型窗口層，所述第一方向垂直于所述襯底，且由所述襯底指向所述外延層；

設置在所述P型窗口層背離所述P型限制層一側上的凹槽，所述凹槽形成肖特基勢壘區；

設置在所述凹槽上的ITO指狀電極，其中，所述ITO指狀電極的中心區域大于所述凹槽的開口區域，且所述ITO指狀電極的指狀部分向四周延伸；

設置在所述ITO指狀電極上中心區域的P電極，其中，所述P電極的覆蓋區域小于所述凹槽的開口區域；

設置在所述襯底背面的網格型N電極；

其中，所述外延層暴露在外的表面和側壁以及所述襯底暴露在外的背面和側壁均為粗化面。

優選的，所述P型窗口層的厚度為1μm-10μm，包括端點值。

優選的，所述P型窗口層包括高摻雜區域和低摻雜區域；

所述低摻雜區域相鄰所述P型限制層，所述高摻雜區域背離所述P型限制層。

優選的，所述高摻雜區域的摻雜濃度為1E19/cm³-9.9E19/cm³。

優選的，所述低摻雜區域的摻雜濃度為1E18/cm³-9.9E18/cm³。

優選的，所述ITO指狀電極的厚度為50nm-500nm，包括端點值。

一種六面粗化的紅外LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底正面設置外延層，所述外延層包括在第一方向上依次設置的N型限制層、MQW有源層、P型限制層和P型窗口層，所述第一方向垂直于所述襯底，且由所述襯底指向所述外延層；

對所述P型窗口層進行刻蝕形成凹槽，所述凹槽形成肖特基勢壘區；

在所述凹槽上形成ITO指狀電極，其中，所述ITO指狀電極的中心區域大于所述凹槽的開口區域，且所述ITO指狀電極的指狀部分向四周延伸；