[實用新型]一種垂直結構深紫外發光二極管

有效

• 申請號: 202022524137.0
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN215184030U
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 崔志勇;尉尊康;李勇強;郭凱;薛建凱;張向鵬;張曉娜;王雪
• 申請（專利權）人: 山西中科潞安紫外光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/24;H01L33/38;H01L33/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 張宏偉

本實用新型涉及一種垂直結構深紫外發光二極管，其包括自下而上設置的N?AlGaN層(104)、多量子阱層(105)、P?AlGaN層(106)和P?GaN層(107)，所述P?GaN層(107)的部分區域的全部或一部分被去除掉并在所述P?GaN層(107)的上表面上沉積有一層反射層(201)，所述反射層(201)的上表面上沉積有一層粘合金屬層(202)，所述粘合金屬層(202)的上表面上結合有一層導電基板層(301)，所述N?AlGaN層(104)的部分下表面上制作有電極金屬層(401)且所述電極金屬層(401)的位置與所述P?GaN層(107)的所述部分區域相對應。其可以解決現有技術中光提取效率低、電流橫向擴展差的問題。

技術領域

本實用新型屬于半導體器件技術領域，涉及一種深紫外發光二極管，更具體地，涉及一種垂直結構深紫外發光二極管。

背景技術

AlGaN基深紫外發光二極管是一種新型的固態紫外光源，相較于傳統汞燈電源紫外光源，具有發光波長連續可調、壽命長、體積小等諸多優勢。因此，AlGaN基深紫外發光二極管已經在一些對光功率需求較小的應用場景替代汞燈，但在水消毒等功率要求高的應用上還無法取代汞燈。

目前，產品級的深紫外發光二極管外量子效率只有5％左右，這也限制了在市場上的推廣和應用。導致深紫外發光二極管外量子效率低的一個主要因素是非常低的光提取效率。為了增加AlGaN基深紫外發光二極管中空穴的注入效率，現有的主流技術是采用P型GaN作為空穴注入層，而P型GaN對深紫外波段的光透過率極低，這也導致了目前非常低的光提取效率。

鑒于以上原因，目前大部分的AlGaN基深紫外發光二極管為倒裝結構，在藍寶石底部出光，同時也解決了藍寶石散熱差的問題。

但是，倒裝結構發光二極管仍然為電極在同一側的橫向結構，這使得電流在N型層橫向流動不等距，會出現局部電流擁堵的情況，為了解決這一問題，已有人開始垂直結構深紫外發光二極管的研究。

垂直結構深紫外發光二極管從N型面出光，再配合表面粗化等技術，可顯著提高光提取效率，但是還是無法解決P-GaN對深紫外光強吸收的問題。因此，如何降低或緩解P-GaN對深紫外光強吸收同時又不影響電流橫向擴展是目前亟待解決的技術問題。

鑒于現有技術的上述技術缺陷，迫切需要研制一種新型的垂直結構深紫外發光二極管。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種垂直結構深紫外發光二極管，其可以解決現有技術中光提取效率低、電流橫向擴展差的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種垂直結構深紫外發光二極管，其包括自下而上設置的N-AlGaN(104)、多量子阱層、P-AlGaN層和P-GaN層，其特征在于，所述P-GaN層的部分區域的全部或一部分被去除掉并在所述P-GaN層的上表面上沉積有一層反射層，所述反射層的上表面上沉積有一層粘合金屬層，所述粘合金屬層的上表面上結合有一層導電基板層，所述N-AlGaN層的部分下表面上制作有電極金屬層且所述電極金屬層的位置與所述P-GaN層的所述部分區域相對應。

優選地，其中，所述反射層由Ni、Au、Al、Pt、AuSn、ITO、Ti、Cr、DBR、ODR中的一種或多種的組合制成。

優選地，其中，所述粘合金屬層由Ni、Au、Al、Pt、AuSn、Ti、Cr的任意組合制成。

優選地，其中，所述導電基板層由金屬或硅制成。

優選地，其中，所述述粘合金屬層與所述導電基板層通過鍵合或電鍍結合在一起。

優選地，其中，所述N-AlGaN層的未制作所述電極金屬層的下表面進行了粗糙化處理。