[發明專利]倒裝紫外發光二極管芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202210097954.3
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114597296A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 尹涌;易丁丁;張琰琰;陸香花
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/40;H01L33/12;H01L33/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

本公開提供了一種倒裝紫外發光二極管芯片及其制備方法，屬于發光二極管技術領域。將n?AlGaN層設置為包括依次層疊的過渡n?AlGaN層、石墨烯層、接觸n?AlGaN層。石墨烯層可以對接觸n?AlGaN層的表面起到保護作用，石墨烯層本身涉及到刻蝕的過程中采用激光剝離實現，接觸n?AlGaN層與電極金屬之間的歐姆接觸更容易形成，可以降低最終得到的紫外發光二極管芯片的電極并降低紫外發光二極管所需的工作電壓，延長紫外發光二極管的使用壽命。石墨烯層還可以提高外延材料的質量、傳輸電子并擴展電流的作用，也可以提高紫外發光二極管的出光均勻度。

技術領域

本公開涉及到了發光二極管技術領域，特別涉及到一種倒裝紫外發光二極管芯片及其制備方法。

背景技術

隨著發光二極管應用的發展，紫外發光二極管的市場需求越來越大，發光波長覆蓋210-400nm的紫外發光二極管，具有傳統的紫外光源無法比擬的優勢。紫外發光二極管常用于照明、生物醫療、防偽鑒定、空氣，水質凈化、生化檢測、高密度信息儲存等方面。

倒裝紫外發光二極管芯片是常見的一種倒裝紫外發光二極管的結構形式，倒裝紫外發光二極管芯片通常包括基板、p電極、n電極與外延層，p電極與n電極相互間隔分布在基板上，外延層層疊在p電極與n電極上。外延層包括依次層疊在p電極與n電極上的p-GaN層、p-AlGaN層、多量子阱層與n-AlGaN層，p電極與p-GaN層相接，n電極與n-AlGaN層相接。

倒裝紫外發光二極管芯片在制備時，n-AlGaN層需要與n電極的表面相接，需要從p-GaN層刻蝕出延伸至n-AlGaN層的表面的凹槽，n-AlGaN層的表面會受到刻蝕的影響。由于對于n-AlGaN層中Al的組分通常很高，n-AlGaN層受到刻蝕影響而在產生的N空位作為深能級補償中心而非淺施主，相接勢壘較高導致n-AlGaN層的歐姆相接更加難以形成，歐姆相接難以形成會導致電極與外延層之間的相接電阻較高，使得最終得到的紫外發光二極管芯片所需的工作電壓極高，紫外發光二極管芯片的發熱量大，影響紫外發光二極管的使用壽命。

發明內容

本公開實施例提供了一種倒裝紫外發光二極管芯片及其制備方法，可以降低n電極與n-AlGaN層之間的歐姆相接以降低得到的紫外發光二極管芯片的工作電壓，提高紫外發光二極管的使用壽命。所述技術方案如下：

本公開實施例提供了一種倒裝紫外發光二極管芯片及其制備方法，所述倒裝紫外發光二極管芯片包括基板、p電極、n電極與外延層，所述p電極與所述n電極相互間隔分布在所述基板上，所述外延層層疊在所述p電極與所述n電極上，所述外延層包括依次層疊在所述p電極與所述n電極上的p-GaN層、p-AlGaN層、多量子阱層、過渡n-AlGaN層、石墨烯層、接觸n-AlGaN層與出光襯底，所述p電極與所述p-GaN層相接，所述n電極與所述接觸n-AlGaN層相接，所述石墨烯層的刻蝕采用激光處理。

可選地，所述石墨烯層的厚度為20-60nm。

可選地，所述接觸n-AlGaN層中Al的摻雜濃度及Si摻雜濃度分別與所述過渡n-AlGaN層中Al的摻雜濃度及Si摻雜濃度相等。

可選地，所述接觸n-AlGaN層中Al的摻雜濃度及Si摻雜濃度分別與所述過渡n-AlGaN層中Al的摻雜濃度及Si摻雜濃度相等。

可選地，所述過渡n-AlGaN層的厚度的范圍為10-1000nm，所述接觸n-AlGaN層的厚度的范圍為100-2000nm。

可選地，所述接觸n-AlGaN層的厚度大于所述接觸n-AlGaN層的厚度。

可選地，所述外延層還包括層疊在所述n電極與所述接觸n-AlGaN層之間的n型歐姆接觸金屬層，所述n型歐姆接觸金屬層包括鈦、鋁、鎳、金、釩、鉻中的一種或幾種組合或其合金。

本公開提供了一種倒裝紫外發光二極管芯片的制備方法，所述倒裝紫外發光二極管芯片的制備方法包括：