一种深紫外倒装LED芯片及其制备方法与流程

本发明涉及led芯片制备，尤其涉及一种深紫外倒装led芯片及其制备方法。

背景技术：

1、深紫外倒装led芯片是一种新型的半导体光电子器件，其主要应用于杀菌消毒、生物医疗、通信等领域。深紫外倒装led芯片的出光效率是其关键性能指标之一，直接影响到其应用效果和市场竞争力。然而，由于深紫外倒装led芯片的材料特性和结构设计，其出光效率往往较低，这在一定程度上限制了其应用范围和发展潜力。

2、为了提高深紫外倒装led芯片的出光效率，现有的技术方案主要是通过优化芯片的设计和制备工艺来实现，例如，通过改变芯片的几何形状，如增加芯片的表面积，可以有效地提高出光效率；还可以通过改进芯片的材料选择和结构设计，如使用高反射率的材料作为电极来提高出光效率。但是上述技术方案仍存在一些缺陷：首先，上述方案往往需要复杂的制备工艺，导致制备成本较高，这为大规模生产和推广应用带来一定的困难。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种深紫外倒装led芯片及其制备方法。本发明的技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供了一种深紫外倒装led芯片，包括衬底、ain缓冲层、n型algan层、n型金属欧姆接触层、有源层、p型algan层、p型gan层、多个凸型结构、p型反射金属欧姆接触层、钝化层、第一pad金属层、两个第二pad金属层、第一金锡共晶层和两个第二金锡共晶层；所述衬底的正面依次形成ain缓冲层和n型algan层，所述n型algan层的正面形成有源层和n型金属欧姆接触层，且n型金属欧姆接触层位于有源层的外侧，所述有源层的正面依次形成p型algan层和p型gan层，所述p型gan层的正面间隔刻蚀有多个用于增大p型反射金属欧姆接触层反射面积的凸型结构，多个所述凸型结构的正面形成p型反射金属欧姆接触层，未被所述p型反射金属欧姆接触层覆盖的p型gan层、p型反射金属欧姆接触层、未被有源层和n型金属欧姆接触层覆盖的n型algan层、n型金属欧姆接触层的正面形成所述钝化层，位于所述p型反射金属欧姆接触层上方的钝化层正面依次形成第一pad金属层和第一金锡共晶层，位于所述n型金属欧姆接触层上方的钝化层正面对称形成两个第二pad金属层，两个第二pad金属层正面分别形成两个第二金锡共晶层。

3、可选地，多个所述凸型结构的纵截面为梯形或矩形中的一种或者两种形状的组合。

4、可选地，多个所述凸型结构的刻蚀深度小于等于p型gan层的厚度。

5、可选地，每个所述凸型结构纵截面的底部与其一个侧边的夹角范围为10-90°。

6、可选地，位于所述p型反射金属欧姆接触层上方的所述钝化层上开设有多个第一盲孔，位于所述n型金属欧姆接触层上方的所述钝化层上开设有多个第二盲孔；其中，多个所述第二盲孔对称分布在n型金属欧姆接触层的上方；第一pad金属层覆盖多个所述第一盲孔后形成在所述钝化层的正面，两个第二pad金属层覆盖多个所述第二盲孔后分别对称形成在所述钝化层的正面。

7、第二方面，本发明提供了一种上述的一种深紫外倒装led芯片的制备方法，包括以下步骤：

8、s1，在衬底的正面形成ain缓冲层、n型algan层、n型金属欧姆接触层、有源层、p型algan层和p型gan层；s2，在p型gan层的正面间隔刻蚀多个用于增大p型反射金属欧姆接触层反射面积的凸型结构；s3，在多个凸型结构的正面形成p型反射金属欧姆接触层；s4，在未被所述p型反射金属欧姆接触层覆盖的p型gan层、p型反射金属欧姆接触层、未被有源层和n型金属欧姆接触层覆盖的n型algan层、n型金属欧姆接触层的正面形成钝化层，在位于p型反射金属欧姆接触层上方的钝化层正面依次形成第一pad金属层和第一金锡共晶层，在位于n型金属欧姆接触层上方的钝化层正面对称形成两个第二pad金属层，并在两个第二pad金属层上分别形成两个第二金锡共晶层。

9、可选地，所述s1在具体实施时，包括以下步骤：

10、s11，通过外延生长的方式在衬底的正面依次形成ain缓冲层、n型algan层；s12，通过外延生长的方式在n型algan层的正面中部形成有源层；s13，通过干法刻蚀的方式在n型algan层的正面且在有源层的外侧形成n型金属欧姆接触层；s14，通过外延生长的方式在有源层的正面依次形成p型algan层和p型gan层。

11、可选地，所述s2在具体实施时，包括：通过干法刻蚀的方式在p型gan层的正面间隔形成多个用于增大p型反射金属欧姆接触层反射面积的凸型结构。

12、可选地，所述s3在具体实施时，包括：如果多个凸型结构的刻蚀深度等于p型gan层的厚度，则先对p型gan层进行刻蚀，以露出p型algan层，之后通过蒸镀的方式在多个凸型结构的正面和p型algan层的正面形成p型反射金属欧姆接触层；如果多个凸型结构的刻蚀深度小于p型gan层的厚度，则在刻蚀多个凸型结构时保留部分p型gan层，之后通过蒸镀的方式在多个凸型结构的正面和保留的p型gan层的正面形成p型反射金属欧姆接触层。

13、可选地，所述s4在具体实施时，包括以下步骤：

14、s41，通过蒸镀的方式在未被所述p型反射金属欧姆接触层覆盖的p型gan层、p型反射金属欧姆接触层、未被有源层和n型金属欧姆接触层覆盖的n型algan层、n型金属欧姆接触层的正面形成钝化层；s42，通过干法刻蚀的方式在位于p型反射金属欧姆接触层上方的钝化层上开设多个第一盲孔，通过干法刻蚀的方式在位于n型金属欧姆接触层上方的钝化层上对称开设多个第二盲孔；s43，通过蒸镀的方式在多个第一盲孔上形成第一pad金属层，通过蒸镀的方式在多个第二盲孔上对称形成两个第二pad金属层；s44，通过蒸镀的方式在第一pad金属层的正面形成第一金锡共晶层，通过蒸镀的方式在两个第二pad金属层的正面分别形成两个第二金锡共晶层。

15、上述所有可选地技术方案均可任意组合，本发明不对一一组合后的结构进行详细说明。

16、借由上述方案，本发明的有益效果如下：

17、通过在p型gan层的正面间隔刻蚀多个凸型结构，并在多个凸型结构正面形成p型反射金属欧姆接触层，能够使p型反射金属欧姆接触层与p型gan层呈一定的角度，不仅可以增大p型反射金属欧姆接触层的反射面积，进而提高深紫外倒装led芯片的出光效率，而且能够使p型gan层与p型反射金属欧姆接触层之间形成良好的欧姆接触，更有利于提高深紫外倒装led芯片的出光效率。

18、由于本发明中的凸型结构设在p型gan层的正面，不需要复杂的制造工艺，只需要在原有的制造过程中增加一个图形化工艺即可，且无需为了形成凸型结构而额外形成其他金属层，因此，制备工艺较为简单，有利于降低制备成本，可进行大规模的生产和推广应用。

19、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种深紫外倒装led芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种深紫外倒装led芯片，其特征在于，多个所述凸型结构（51）的纵截面为梯形或矩形中的一种或者两种形状的组合。

3.根据权利要求1或2所述的一种深紫外倒装led芯片，其特征在于，每个所述凸型结构（51）纵截面的底部与其一个侧边的夹角（52）范围为10-90°。

4.根据权利要求1或2所述的一种深紫外倒装led芯片，其特征在于，位于所述p型反射金属欧姆接触层（6）上方的所述钝化层（7）上开设有多个第一盲孔，位于所述n型金属欧姆接触层（21）上方的所述钝化层（7）上开设有多个第二盲孔；

5.一种权利要求1-4中任一项所述的一种深紫外倒装led芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种深紫外倒装led芯片的制备方法，其特征在于，所述s1在具体实施时，包括以下步骤：

7.根据权利要求5或6所述的一种深紫外倒装led芯片的制备方法，其特征在于，所述s2在具体实施时，包括：

8.根据权利要求7所述的一种深紫外倒装led芯片的制备方法，其特征在于，所述s3在具体实施时，包括：

9.根据权利要求5或6所述的一种深紫外倒装led芯片的制备方法，其特征在于，所述s4在具体实施时，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种深紫外倒装LED芯片及其制备方法，属于LED芯片制备技术领域。包括衬底、AIN缓冲层、N型AlGaN层、N型金属欧姆接触层、有源层、P型AlGaN层、P型GaN层、多个凸型结构、P型反射金属欧姆接触层、钝化层、第一Pad金属层、两个第二Pad金属层、第一金锡共晶层和两个第二金锡共晶层。通过在P型GaN层的正面间隔刻蚀多个凸型结构，并在多个凸型结构正面形成P型反射金属欧姆接触层，能够使P型反射金属欧姆接触层与P型GaN层呈一定的角度，增大P型反射金属欧姆接触层的反射面积，还能够使P型GaN层与P型反射金属欧姆接触层之间形成形成良好的欧姆接触，从而提高深紫外倒装LED芯片的出光效率。技术研发人员：李勇强,张晓娜,王充,李晋闽受保护的技术使用者：山西中科潞安紫外光电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29