[發(fā)明專利]一種具有P型插入層的LED芯片及制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011130690.4
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112259651B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬志;卓祥景;堯剛;程偉;林志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/14;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李曉光

本發(fā)明提供了一種具有P型插入層的LED芯片及制作方法，通過在多量子阱結(jié)構(gòu)和P型電子阻擋層之間生長一間斷摻雜的P型插入層，從而通過調(diào)整極化電場，增強空穴遷移能力，達到增加空穴注入的目的；同時，P型插入層能增加電子有效勢壘高度，減少電子泄漏，從而讓載流子在量子阱中有效復(fù)合，提高LED的整體發(fā)光性能，此外，P型插入層的間斷摻雜設(shè)計能夠增加LED芯片的電流擴展以及抗靜電擊穿能力，從而可延長LED芯片的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種具有P型插入層的LED芯片及制作方法。

背景技術(shù)

近年來，由于III-V族材料優(yōu)異的物理和化學(xué)特性，例如禁帶寬度大、擊穿電場高、電子飽和遷移率高等，從而在電學(xué)和光學(xué)等領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

比如，目前顯示用的藍綠光發(fā)光二極管、更小尺寸的Mini/Mirco LED、以及用于殺菌消毒的紫外LED等。

然而，實際生產(chǎn)過程中由于材料、結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)工藝的限制，LED的大規(guī)模應(yīng)用依舊存在很多問題，比如電子束縛不足導(dǎo)致的溢流嚴(yán)重，空穴注入效率低和出光效率低等，這些問題都給LED產(chǎn)品商業(yè)化帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為解決上述問題，本發(fā)明提供一種具有P型插入層的LED芯片及制作方法，技術(shù)方案如下：

一種具有P型插入層的LED芯片，所述LED芯片包括：

襯底；

依次設(shè)置在所述襯底一側(cè)的多量子阱結(jié)構(gòu)和P型電子阻擋層；

設(shè)置在所述多量子阱結(jié)構(gòu)和所述P型電子阻擋層之間的P型插入層；

所述P型插入層包括：在第一方向上依次堆疊設(shè)置的Mg摻雜的Al_xGa_1-xN層、多生長周期的間斷Mg摻雜的功能疊層和Mg摻雜的Al_yGa_1-yN層；所述功能疊層包括在所述第一方向上依次堆疊設(shè)置的Al_aIn_bGa_1-a-bN層和Al_cIn_dGa_1-c-dN層；所述第一方向垂直于所述襯底，且由所述襯底指向所述多量子阱結(jié)構(gòu)；

其中，x≥0.1，y≥0.1，x＞a，x＞c，a＞y，c＞y，a≠c，b≠d。

可選的，在上述LED芯片中，所述Al_xGa_1-xN層的厚度為1nm-3nm。

可選的，在上述LED芯片中，所述Al_aIn_bGa_1-a-bN層的厚度為1nm-2nm。

可選的，在上述LED芯片中，所述Al_cIn_dGa_1-c-dN層的厚度為1nm-2nm。

可選的，在上述LED芯片中，所述Al_yGa_1-yN層的厚度為1nm-3nm。

可選的，在上述LED芯片中，在所述第一方向上，多層所述Al_aIn_bGa_1-a-bN層和/或多層所述Al_cIn_dGa_1-c-dN層中Al組分和In組分固定不變。

可選的，在上述LED芯片中，在所述第一方向上，多層所述Al_aIn_bGa_1-a-bN層和/或多層所述Al_cIn_dGa_1-c-dN層中Al組分和In組分均漸變增加。