[發明專利]深紫外LED芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202211322632.0
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115566118A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 倪賢鋒;范謙
• 申請（專利權）人: 蘇州漢驊半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/02;H01L33/64;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種深紫外LED芯片，其特征在于，包括：

外延結構，所述外延結構包括依次堆疊設置的襯底、N型層、有源發光層、P型層和P型接觸層，所述P型層為光反射性的P型層，所述外延結構形成有自所述P型接觸層延伸至所述N型層的通孔，所述外延結構還包括覆蓋所述通孔側壁的絕緣介質層和覆蓋至少部分所述絕緣介質層的第一導電層，所述第一導電層電連接所述通孔底部的所述N型層；所述外延結構還包括N型電極和P型電極，所述N型電極電連接所述第一導電層，所述P型電極電連接所述P型接觸層；

基板，所述外延結構設置在所述基板上，且所述襯底背向所述基板。

2.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述外延結構還包括位于所述襯底和N型層之間的N型接觸層，所述通孔延伸至所述N型接觸層，所述第一導電層電連接所述通孔底部的所述N型接觸層。

3.根據權利要求2所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述外延結構還包括形核層、非摻雜AlN模板層和電子阻擋層，所述形核層和非摻雜AlN模板層位于所述襯底和N型接觸層之間，且所述形核層位于所述襯底和非摻雜AlN模板層之間，所述電子阻擋層位于所述有源發光層和P型層之間。

4.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述外延結構還包括光反射性的P型接觸電極，所述P型接觸電極設置在所述P型接觸層的背向所述襯底的一側，所述絕緣介質層同時覆蓋所述P型接觸電極，覆蓋所述P型接觸電極的所述絕緣介質層上開設有接觸孔，所述外延結構還包括設置在所述絕緣介質層上并通過所述接觸孔電連接所述P型接觸電極的第二導電層，所述第一導電層和所述第二導電層絕緣，所述P型電極通過所述第二導電層電連接所述P型接觸電極。

5.根據權利要求4所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述芯片與所述基板之間焊接連接且焊點為金屬，所述N型電極和所述P型電極從所述基板上的孔露出。

6.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其特征在于，在所述襯底向所述P型接觸層的方向上，所述通孔是開口逐漸增大的通孔。

7.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述P型層包括交替層疊的第一P型層和第二P型層，所述第一P型層的材料為含p型摻雜劑的Al_xGa_1-xN，所述第二P型層的材料為含p型摻雜劑的Al_yGa_1-yN，其中0x，y≤100％，且x≠y。

8.根據權利要求7所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述P型層中各第一P型層和第二P型層的厚度為λ/(4n)，其中λ為所述有源發光層的發光波長，n為所述第一P型層和第二P型層中的該層材料的折射率，所述P型層各第一P型層和第二P型層厚度為1nm～100nm，所述p型層包括1～50對的所述第一P型層和第二P型層。

9.根據權利要求7所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述P型層的每層材料的p型摻雜劑為Mg，所述Mg的摻雜濃度范圍為：5×10¹⁸cm^-3-8×10¹⁹cm^-3。

10.根據權利要求8所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述p型層可包括6層單層厚度為31.3nm的Al_0.9Ga_0.1N層，以及6層單層厚度為28.6nm Al_0.6Ga_0.4N層。

11.根據權利要求1所述的深紫外LED芯片，其特征在于，所述P型接觸層材料為p-GaN，所述P型接觸層的厚度為1～20nm，Mg摻雜的濃度范圍為：5×10¹⁹cm^-3-1×10²⁰cm^-3。