[發(fā)明專利]深紫外LED芯片及其制造方法

在審

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113594311A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范偉宏;畢京鋒;郭茂峰;李士濤;馬新剛;趙進(jìn)超
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門士蘭明鎵化合物半導(dǎo)體有限公司;杭州士蘭明芯科技有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/14;H01L33/24;H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

本申請公開了一種深紫外LED芯片及其制造方法，該深紫外LED芯片包括：外延結(jié)構(gòu)，具有相對的第一表面和第二表面，外延結(jié)構(gòu)包括P型半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層以及P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層所夾的多量子阱層，P型半導(dǎo)體層暴露于外延結(jié)構(gòu)的第一表面；以及P型半導(dǎo)體層的空穴補(bǔ)償層，位于外延結(jié)構(gòu)的第一表面。該深紫外LED芯片利用P型半導(dǎo)體層的空穴補(bǔ)償層保證了P型半導(dǎo)體層獲得較高的空穴濃度的同時，減少了深紫外LED芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)對深紫外光的吸收。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種深紫外LED芯片及其制造方法。

背景技術(shù)

在深紫外LED芯片(Light-Emitting Diode，發(fā)光二極管)中，為了使得P型半導(dǎo)體層獲得較好的歐姆接觸效果以及更高的空穴濃度，需要在P型半導(dǎo)體層上再生長一層p-GaN層，然而，p-GaN層會吸收大量的深紫外光，嚴(yán)重影響深紫外LED芯片的發(fā)光量。雖然可以通過減薄p-GaN層來降低其對深紫外光的吸收，但是空穴濃度又會顯著降低。

因此，需要改進(jìn)深紫外LED芯片及其制造方法，希望在保證P型半導(dǎo)體層獲得較高的空穴濃度同時，減少深紫外LED芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)對深紫外光的吸收。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種深紫外LED芯片及其制造方法，利用P型半導(dǎo)體層的空穴補(bǔ)償層保證了P型半導(dǎo)體層獲得較高的空穴濃度的同時，減少了深紫外LED芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)對深紫外光的吸收。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一方面，提供了一種深紫外LED芯片，包括：

外延結(jié)構(gòu)，具有相對的第一表面和第二表面，所述外延結(jié)構(gòu)包括P型半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層以及所述P型半導(dǎo)體層與所述N型半導(dǎo)體層所夾的多量子阱層，所述P型半導(dǎo)體層暴露于所述外延結(jié)構(gòu)的第一表面；以及所述P型半導(dǎo)體層的空穴補(bǔ)償層，位于所述外延結(jié)構(gòu)的第一表面。

可選地，所述P型半導(dǎo)體層的材料為P型摻雜的AlGaN、BAlN材料中的一種。

可選地，所述P型半導(dǎo)體層的空穴補(bǔ)償層間隔設(shè)置。

可選地，所述P型半導(dǎo)體層的空穴補(bǔ)償層包括多個間隔設(shè)置的P型的硅納米層。

可選地，各所述硅納米層是由硅納米顆粒組成的，所述硅納米顆粒的尺寸在數(shù)十納米到數(shù)百納米之間。

可選地，所述多個硅納米層按均勻的陣列分布或按不均勻的陣列分布。

可選地，還包括金屬層，覆蓋所述P型半導(dǎo)體層和所述多個硅納米層，其中，所述金屬層與所述P型半導(dǎo)體層之間為歐姆接觸。

可選地，所述金屬層由金屬納米線構(gòu)成。

可選地，所述金屬納米線包括Cu納米線與包裹所述Cu納米線的包覆層，其中，所述包覆層的材料包括高功函數(shù)的金屬Ni或Pt。

可選地，還包括反射鏡層，所述反射鏡層覆蓋所述金屬層。

可選地，所述反射鏡層層包括：Al鏡、Rh鏡、Mg鏡中的一種。

可選地，還包括金屬阻擋層，所述金屬阻擋層覆蓋所述反射鏡層。

可選地，所述金屬阻擋層的材料包括TiW或TiPt或TiNi。