[發明專利]深紫外LED芯片及其制造方法

有效

• 申請號: 202110651719.1
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113594312B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 范偉宏;畢京鋒;郭茂峰;李士濤;趙進超;金全鑫;李東昇
• 申請（專利權）人: 廈門士蘭明鎵化合物半導體有限公司;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;H01L33/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

1.一種深紫外LED芯片，其中，包括：

外延結構，具有相對的第一表面和第二表面，所述外延結構包括P型半導體層、N型半導體層以及所述P型半導體層與所述N型半導體層所夾的多量子阱層，所述P型半導體層暴露于所述外延結構的第一表面；

多個接觸孔，自所述外延結構的第一表面向第二表面延伸，各所述接觸孔的底部位于所述P型半導體層中；以及

多個金屬納米層，位于相應的所述接觸孔中，所述金屬納米層與所述P型半導體層接觸。

2.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，所述多量子阱層中的載流子借助局域表面等離激元模式共振發光。

3.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，各所述接觸孔的底部與所述多量子阱層頂部之間的距離在10nm～50nm之間。

4.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，所述多個接觸孔呈均勻的三方陣列分布或四方陣列分布。

5.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，各所述接觸孔的特征尺寸在數十納米到數微米的范圍之間。

6.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，各所述金屬納米層是由金屬納米顆粒組成的，所述金屬納米顆粒的尺寸在數十納米到數百納米的范圍之間。

7.根據權利要求6所述的深紫外LED芯片，其中，所述金屬納米顆粒的材料包括：金、銀、鋁中的至少一種。

8.根據權利要求6所述的深紫外LED芯片，其中，所述金屬納米顆粒的表面被介質層包裹。

9.根據權利要求8所述的深紫外LED芯片，其中，所述介質層的材料包括：SiO₂、SiN_X、TiO₂、Al₂O₃中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，還包括多個P型的硅納米層，位于相應的所述接觸孔中，

所述硅納米層覆蓋所述金屬納米層，并與所述P型半導體層接觸。

11.根據權利要求10所述的深紫外LED芯片，其中，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十納米到數百納米范圍之間，所述硅納米層的厚度范圍在數納米至數十納米之間。

12.根據權利要求10所述的深紫外LED芯片，其中，還包括反射鏡層，所述反射鏡層覆蓋所述P型半導體層與各所述硅納米層。

13.根據權利要求12所述的深紫外LED芯片，其中，還包括金屬阻擋層，所述金屬阻擋層覆蓋所述反射鏡層。

14.根據權利要求13所述的深紫外LED芯片，其中，還包括：

襯底，與所述外延結構的第二表面接觸；

至少一個通孔，自所述金屬阻擋層延伸至所述N型半導體層上并露出所述N型半導體層；

至少一個導電部，位于相應所述通孔中并與暴露出的所述N型半導體層接觸，各所述導電部分別與所述P型半導體層、所述多量子阱層、所述金屬納米層、所述硅納米層、所述反射鏡層和所述金屬阻擋層隔開；

絕緣層，位于所述金屬阻擋層上，并填充在各所述通孔中，所述絕緣層具有露出所述導電部表面的N導電通道和露出所述金屬阻擋層表面的P導電通道；

N電極，位于所述絕緣層上，部分所述N電極穿過所述N導電通道與所述導電部相連；以及

P電極，位于所述絕緣層上，部分所述P電極穿過所述P導電通道與所述金屬阻擋層相連，

其中，所述N電極與所述P電極分隔。