CN109742210A - 一种紫外led芯片及其制备方法 - Google Patents
一种紫外led芯片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109742210A CN109742210A CN201811623230.8A CN201811623230A CN109742210A CN 109742210 A CN109742210 A CN 109742210A CN 201811623230 A CN201811623230 A CN 201811623230A CN 109742210 A CN109742210 A CN 109742210A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- algan
- led chip
- ultraviolet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 10
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 19
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 17
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 9
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 9
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 8
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000007788 roughening Methods 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 16
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 241000218202 Coptis Species 0.000 description 1
- 235000002991 Coptis groenlandica Nutrition 0.000 description 1
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种紫外LED芯片，由上至下依次为混合滤波片、衬底、缓冲层、n型半导体层、MQW有源层、p型半导体层、透明电流层、紫外DBR层以及金属对称电极；所述混合滤波片是由两个中心波长不同的带通滤波片组成，所述带通滤波片是由TiO2、SiO2交替叠加，周期性排列组成的多层膜；所述紫外DBR层的材料是由SiO2、Ta2O5组成；所述金属对称电极为p型电极和n型电极，所述金属对称电极由Cr、Al、Ni、Ti、Pt、Au组成。本发明解决了目前紫外LED芯片中，ITO薄膜对紫外光有强吸收、紫外光的萃取效率低下以及荧光粉的利用效率不高的问题。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料与半导体光电器件技术领域，主要涉及一种紫外LED芯片及其制备方法。
背景技术
随着上世纪九十年代，第一个蓝光LED的诞生，发光二极管(Light emittingdiode,LED)技术有了飞速的发展，使LED芯片广泛应用于照明、指示、显示和背光源等各类场合中，尤其是蓝光芯片的面世，使得制造一种大功率、低能耗、寿命长的白光照明光源成为现实。
目前LED芯片实现白光输出主要有三种方式：第一种，通过红绿蓝三种颜色的芯片组合实现白光输出；第二种，通过蓝光芯片涂覆黄光YAG荧光粉实现白光输出；第三种，通过紫外芯片涂覆红绿蓝三色荧光粉实现白光输出。第一种实现方式，由于三种芯片的工作电压不一，容易导致芯片温度不一影响芯片的寿命以及色彩的一致性。第二种实现方式，通过蓝光激发黄光荧光粉，由于激发谱中缺乏红色波段的光，导致白光显色指数偏低和色温偏高。第三种实现方式，通过紫外LED激发红绿蓝三色荧光粉，因为激发谱中存在色光的三原色，所以可以通过合理调节配比实现高质量的白光。因此，紫外LED加荧光粉制备而成的白光LED，逐步成为固态照明的重要来源。
但目前常用的通过紫外芯片激发红绿蓝三色荧光粉制备而成的白光LED，由于对紫外光和荧光粉激发光的萃取效率不高，降低了白光的输出功率、流明效率以及影响了白光的品质。专利申请号201711260896.7公开了一种提高荧光利用率的LED芯片，包括：安装在封装基板上的LED发光单元、附着于LED发光单元出光面上方的荧光反射薄膜和覆盖在荧光反射薄膜表面的荧光粉；所述荧光反射薄膜是由两种折射率不同的透明材料交替叠加、周期性排列组成的多层膜；所述两种透明材料，高折射率材料和低折射率材料的折射率之比大于1.2并小于2；所述荧光反射薄膜对LED发光单元发出的光有高透过率和低反射率，对荧光粉发出的光有低透过率和高反射率。专利申请号201711178161.X公开了一种具有高反射率的宽谱反射镜的倒装蓝光芯片，所述芯片包括在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、MQW有源层以及P型半导体层，形成外延层；所述芯片去除部分MQW有源层、P型半导体层，露出部分N型半导体层；所述P型半导体层包括透明电流层与宽谱DBR层，其中，所述透明电流层覆盖所述P型半导体层，所述宽谱DBR层覆盖所述透明电流层、所述P型半导体层、所述MQW有源层以及所述N型半导体层。上述技术方案都没有完全解决ITO薄膜对紫外光有强吸收的问题，以及紫外光的萃取效率低下和荧光粉的利用效率不高的问题。
发明内容
本发明针对上述技术的缺陷，提供一种紫外LED芯片，以解决现有技术制备的紫外芯片存在的三个不足：一是目前一般的ITO薄膜，由于其光学带隙仅有3.72eV，因此在紫外光UVA波段存在强吸收的问题，降低紫外光的透射率(UVA区域的透过率低于85％)；其余两个不足则是紫外光的萃取效率低下以及荧光粉的利用效率不高。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种紫外LED芯片，由上至下依次为混合滤波片、衬底、缓冲层、n型半导体层、MQW有源层、p型半导体层、透明电流层、紫外DBR层以及金属对称电极；所述混合滤波片是由两个中心波长不同的带通滤波片组成，所述带通滤波片是由TiO2、SiO2交替叠加，周期性排列组成的多层膜；所述衬底是抛光或粗化的蓝宝石；所述缓冲层是AlGaN；所述n型半导体层是掺硅的AlGaN；所述MQW有源层是多个周期的AlGaInN/AlGaN；所述p型半导体层依次为掺镁的AlGaN层和掺镁的GaN层；所述透明电流层是ITO薄膜；所述紫外DBR层的材料是由SiO2、Ta2O5组成；所述金属对称电极为p型电极和n型电极，所述金属对称电极由Cr、Al、Ni、Ti、Pt、Au组成；所述紫外DBR层包括第一通孔与第二通孔，以及深度达到衬底的侧壁保护沟道，露出部分透明电流层和n型半导体层；所述第一通孔包括与透明电流层接触的p型电极，所述第二通孔包括与n型半导体层接触的n型电极。
本发明一方面通过利用MOCVD设备进行薄膜生长时，合理调节通入生长原料时的Ⅵ/Ⅲ比以及掺Sn的流量，并利用Burstein-Moss效应，使到ITO材料的导带底有更多的占据态，从而实现本发明中所采用的ITO薄膜的光学带隙从3.72eV扩展到4.7eV，因此紫外光的吸收边带直接延展到紫外UVB波段，大大提高UVA波段的整体透射率(平均透过率大于94％)；另一方面通过优化LED芯片的出光结构，增加UV-DBR，可以提高紫外光的萃取效率，增加混合滤波片则可以提高荧光粉激发光的反射率，从而促使白光光效的提升。
优选地，所述混合滤波片是由两个中心波长分别为510nm和600nm的带通滤波片组成。
优选地，所述带通滤波片叠加周期的形式为(0.5LH0.5L)12，其中L、H分别表示SiO2、TiO2，12表示叠加了12个周期。
优选地，所述ITO薄膜在紫外UVA波段的平均透过率大于94％，通过调节通入生长原料时的Ⅵ/Ⅲ比以及掺Sn的流量获得。
优选地，所述缓冲层厚度为2-3um，n型半导体层厚度为2um，MQW有源层厚度为250nm，p型半导体层厚度为100nm、透明电流层厚度为80-120nm。
所述紫外LED芯片的制备方法，包括如下步骤:
S1.在蓝宝石衬底上用MOCVD或MBE外延技术生长AlGaN缓冲层；
S2.在AlGaN缓冲层上用MOCVD或MBE外延技术生长掺杂Si的n型AlGaN；
S3.在n型AlGaN上利用外延生长技术制备具有多个周期的AlGaInN/AlGaN多量子阱有源层；
S4.在多量子阱有源层上利用外延生长技术依次制备掺杂Mg的p型AlGaN和掺杂Mg的p型GaN；
S5.在p型GaN上利用MOCVD或者溅射技术制备透明电流层；
S6.通过mesa定义台阶图案，利用感应耦合等离子体刻蚀设备刻蚀出到达n型AlGaN的n沟道图案，以及深度达到蓝宝石衬底的侧壁保护沟道；
S7.通过电子束蒸发设备在透明电流层和n型AlGaN上分别制备p-contact电极和n-contact电极；所述电极组合采用Cr/Al/Ti/Pt/Au；
S8.通过电子束蒸镀在侧壁以及电极上制备出由SiO2、Ta2O5组成的多周期紫外DBR层；
S9.通过Ni金属掩膜定义电极刻蚀图案，利用感应耦合等离子体刻蚀设备在紫外DBR层分别刻蚀出到达p-contact电极和n-contact电极的沟道；
S10.通过电子束蒸镀以及化学电镀的方式制备p-电极和n-电极；
S11.通过减薄抛光仪减薄抛光蓝宝石衬底，之后利用电子束蒸镀在蓝宝石衬底上制备混合滤波片结构。
优选地，所述紫外DBR层由SiO2和Ta2O5交替叠加6-8周期排列组成，中心波长为365nm。
优选地，所述紫外DBR层总厚度为590nm-790nm。
优选地，S11所述蓝宝石衬底减薄抛光到150-200um，所述混合滤波片由SiO2、TiO2组成，总厚度为3.7um。
优选地，S10中，通过电子束蒸镀制备组合电极Cr/Al/Ti/Pt/Au，以及通过化学电镀的方式加厚金层以形成最终的p-电极和n-电极。
本发明的有益效果：
带有混合滤波片的LED芯片可以有效反射荧光波段的光，同时对LED芯片发射波段的光具有高透过性。这样的设计可以阻挡荧光进入芯片内部，将荧光损失降到最小；并对芯片发光的提取不会产生负面影响。具有UV-DBR和混合滤波片的45mil*45mil倒装LED，在350mA的驱动电流下发光功率为108W，较只具有UV-DBR而不具备混合滤波片的同尺寸芯片(92W)高17.4％。具有UV-DBR和混合滤波片的45mil*45mil正装LED，在350mA的驱动电流下发光功率为82W，较只具有UV-DBR而不具备混合滤波片的同尺寸芯片(70W)高17.1％。
附图说明
图1表示MOCVD法生长在紫外UVA波段具有高透射率的ITO薄膜的透射谱；
图2表示在紫外UVA波段具有高反射率的UV-DBR结构的反射谱；
图3表示在可见光波段具有高反射率的混合滤波片结构的反射谱；
图4表示具体实施例1的LED芯片结构；
图5表示紫外光从外延结构中的p-GaN层透过ITO薄膜的示意图；
图6表示具体实施例1中经过CSP封装后的LED器件结构；
图7表示具体实施例2中经过远程涂覆荧光粉后的LED器件结构。
图中，1为衬底，2为缓冲层，3为n型半导体层，4为MQW有源层，5为p型AlGaN层，6为p型GaN层，7为透明电流层，8为紫外DBR层，9为p-电极，10为n-电极，11为混合滤波片，12为基板。
图8表示具体实施例1和对比例1、对比例2关于发光功率的对比图；
图9表示具体实施例2和对比例3关于发光功率的对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本发明进一步详细说明，但本发明要求的保护范围并不局限于实施例。
实施例1:
倒装紫外LED芯片的制备，其具体步骤如下：
步骤1.在图形化蓝宝石衬底1上利用MOCVD生长AlGaN缓冲层2，厚度约为2-3μm；
步骤2.在AlGaN缓冲层2继续生长掺杂Si的n型AlGaN层3，厚度约为2μm；
步骤3.在n型AlGaN层3上生长多个周期的AlGaInN/AlGaN有源层4；
步骤4.在AlGaInN/AlGaN有源层4上生长掺杂Mg的p型AlGaN层5，厚度约为100nm；
步骤5.在p型AlGaN层5上生长p型GaN层6，厚度约为几纳米到十几纳米不等；
步骤6.在p型GaN层6上生长透明电极ITO薄膜7，厚度为80-120nm；
步骤7.通过mesa图案定义台阶，利用ICP设备刻蚀出特定的n-AlGaN沟道以及深度达到蓝宝石衬底的侧壁保护沟道；
步骤8.利用电子束蒸发设备在ITO薄膜以及n-AlGaN上分别制备出p-contact电极和n-contact电极，金属电极组合采用Cr/Al/Ti/Pt/Au；
步骤9.利用电子束蒸发设备生长6-8周期的SiO2/Ta2O5的中心波长为365nm的紫外DBR层8，总厚度约为590nm-790nm；
步骤10.通过Ni金属掩膜定义电极刻蚀图案，利用ICP干法刻蚀紫外DBR层8直到p-contact电极和n-contact电极露出为止；
步骤11.通过电子束蒸发制备组合电极Cr/Al/Ti/Pt/Au，以及通过化学电镀的方式加厚金层以形成最终的p-电极9和n-电极10；
步骤12.通过减薄仪将蓝宝石衬底1减薄抛光到150-200μm；
步骤13.利用电子束蒸发设备在蓝宝石衬底1上生长24个周期的TiO2/SiO2混合滤波片11，该结构的总厚度约为3.7μm；
需要注意的是该混合滤波片11是由两个中心波长分别为510nm和600nm的带通滤波片所组成，单个带通滤波片叠加周期的形式为(0.5LH0.5L)12，其中L、H分别表示SiO2、TiO2；
步骤14.最后通过裂片分选并贴片到基板12上；
步骤15.除此之外，也可以通过CSP封装形成如图6所示的白光LED芯片。
本实施例紫外LED芯片的结构如图4所示，其尺寸为45*45mil2，其LED的光学性能如图8所示。
实施例2:
正装紫外LED芯片的制备，其具体步骤如下：
步骤1.如具体实施例1所述的方法采用MOCVD生长AlGaN外延结构2-6以及ITO透明薄膜7；
步骤2.通过mesa图案定义台阶，利用ICP设备刻蚀出特定的n-AlGaN沟道以及深度达到蓝宝石衬底1的侧壁保护沟道；
步骤3.利用电子束蒸发设备在ITO薄膜7以及n-AlGaN层3上分别制备出p-contact电极和n-contact电极，金属电极组合采用Cr/Al/Ti/Pt/Au；
步骤4.通过利用电子束蒸发设备在金属电极上生长6-8周期SiO2/Ta2O5的中心波长为365nm的紫外DBR侧壁保护层8；
步骤5.通过ICP刻蚀，金属Ni做掩膜定义刻蚀图案；
步骤6.通过电子束蒸发设备蒸镀Cr/Al/Ti/Pt/Au，同时通过化学电镀加厚金层以形成p-电极9和n-电极10；
步骤7.通过减薄仪将蓝宝石衬底1减薄抛光到150-200μm，并在蓝宝石衬底1一侧制备上述的紫外DBR11；
步骤8.通过粘合的方式将芯片贴在金属基板12上；
步骤9.通过焊接的方式将正装芯片的电极9-10与基板12上的电极13-14用金线15相连接；
步骤10.通过远程涂覆荧光粉的方式在反射杯16上覆盖混合滤波片17，并在其上面涂覆红绿蓝三色荧光粉18，最终封装芯片如图7所示，芯片尺寸为45*45mil2，其LED的光学性能如图9所示。
对比例1:
紫外LED芯片的制备：
与实施例1相比，步骤9所述的紫外DBR层是由SiO2、TiO2交替叠加6-8周期形成。其它操作与实施例1相同，LED的光学性能如图8所示。
对比例2：
与实施例1相比，不进行步骤13的操作，其它操作与实施例1相同，其LED的光学性能如图8所示。
对比例3：
与实施例2相比，不进行步骤10的操作中添加混合滤波片，其它操作与实施例2相同，其LED的光学性能如图9所示。
另外，实施例1具有UV-DBR和混合滤波片的45mil*45mil倒装LED，在350mA的驱动电流下发光功率为108W，较只具有UV-DBR而不具备混合滤波片的同尺寸芯片(92W)高17.4％。实施例2具有UV-DBR和混合滤波片的45mil*45mil正装LED，在350mA的驱动电流下发光功率为82W，较只具有UV-DBR而不具备混合滤波片的同尺寸芯片(70W)高17.1％。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种紫外LED芯片，其特征在于，由上至下依次为混合滤波片、衬底、缓冲层、n型半导体层、MQW有源层、p型半导体层、透明电流层、紫外DBR层以及金属对称电极；所述混合滤波片是由两个中心波长不同的带通滤波片组成，所述带通滤波片是由TiO2、SiO2交替叠加，周期性排列组成的多层膜；所述衬底是抛光或粗化的蓝宝石；所述缓冲层是AlGaN；所述n型半导体层是掺硅的AlGaN；所述MQW有源层是多个周期的AlGaInN/AlGaN；所述p型半导体层依次为掺镁的AlGaN层和掺镁的GaN层；所述透明电流层是ITO薄膜；所述紫外DBR层的材料是由SiO2、Ta2O5组成；所述金属对称电极为p型电极和n型电极，所述金属对称电极由Cr、Al、Ni、Ti、Pt、Au组成；所述紫外DBR层包括第一通孔与第二通孔，以及深度达到衬底的侧壁保护沟道，露出部分透明电流层和n型半导体层；所述第一通孔包括与透明电流层接触的p型电极，所述第二通孔包括与n型半导体层接触的n型电极。
2.根据权利要求1所述紫外LED芯片，其特征在于，所述混合滤波片是由两个中心波长分别为510nm和600nm的带通滤波片组成。
3.根据权利要求1或2所述紫外LED芯片，其特征在于，所述带通滤波片叠加周期的形式为(0.5LH0.5L)12，其中L、H分别表示SiO2、TiO2，12表示叠加了12个周期。
4.根据权利要求1所述紫外LED芯片，其特征在于，所述ITO薄膜在紫外UVA波段的平均透过率大于94％，通过调节通入生长原料时的Ⅵ/Ⅲ比以及掺Sn的流量获得。
5.根据权利要求1所述紫外LED芯片，其特征在于，所述缓冲层厚度为2-3um，n型半导体层厚度为2um，MQW有源层厚度为250nm，p型半导体层厚度为100nm、透明电流层厚度为80-120nm。
6.权利要求1-5任一所述紫外LED芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
S1.在蓝宝石衬底上用MOCVD或MBE外延技术生长AlGaN缓冲层；
S2.在AlGaN缓冲层上用MOCVD或MBE外延技术生长掺杂Si的n型AlGaN；
S3.在n型AlGaN上利用外延生长技术制备具有多个周期的AlGaInN/AlGaN多量子阱有源层；
S4.在多量子阱有源层上利用外延生长技术依次制备掺杂Mg的p型AlGaN和掺杂Mg的p型GaN；
S5.在p型GaN上利用MOCVD或者溅射技术制备透明电流层；
S6.通过mesa定义台阶图案，利用感应耦合等离子体刻蚀设备刻蚀出到达n型AlGaN的n沟道图案，以及深度达到蓝宝石衬底的侧壁保护沟道；
S7.通过电子束蒸发设备在透明电流层和n型AlGaN上分别制备p-contact电极和n-contact电极；所述电极组合采用Cr/Al/Ti/Pt/Au；
S8.通过电子束蒸镀在侧壁以及电极上制备出由SiO2、Ta2O5组成的多周期紫外DBR层；
S9.通过Ni金属掩膜定义电极刻蚀图案，利用感应耦合等离子体刻蚀设备在紫外DBR层分别刻蚀出到达p-contact电极和n-contact电极的沟道；
S10.通过电子束蒸镀以及化学电镀的方式制备p-电极和n-电极；
S11.通过减薄抛光仪减薄抛光蓝宝石衬底，之后利用电子束蒸镀在蓝宝石衬底上制备混合滤波片结构。
7.根据权利要求6所述紫外LED芯片的制备方法，其特征在于，所述紫外DBR层由SiO2和Ta2O5交替叠加6-8周期排列组成，中心波长为365nm。
8.根据权利要求6或7所述紫外LED芯片的制备方法，其特征在于，所述紫外DBR层总厚度为590nm-790nm。
9.根据权利要求6所述紫外LED芯片的制备方法，其特征在于，S11所述蓝宝石衬底减薄抛光到150-200um，所述混合滤波片总厚度为3.7um。
10.根据权利要求6所述紫外LED芯片的制备方法，其特征在于，S10中，通过电子束蒸镀制备组合电极Cr/Al/Ti/Pt/Au，以及通过化学电镀的方式加厚金层以形成最终的p-电极和n-电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811623230.8A CN109742210A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种紫外led芯片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811623230.8A CN109742210A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种紫外led芯片及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109742210A true CN109742210A (zh) | 2019-05-10 |
Family
ID=66361894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811623230.8A Pending CN109742210A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种紫外led芯片及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109742210A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111433921A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-07-17 | 厦门三安光电有限公司 | 一种发光二极管 |
| CN111769185A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 佛山紫熙慧众科技有限公司 | 一种新型紫外led芯片结构 |
| US20220339467A1 (en) * | 2019-09-06 | 2022-10-27 | Universitätsmedizin Greifswald | Device and method for uv antisepsis |
| WO2023083795A1 (de) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | Ams-Osram International Gmbh | Optoelektronisches halbleiterbauteil |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103840056A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 表面等离子体荧光增强的led光源 |
| CN104269477A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-07 | 西安神光皓瑞光电科技有限公司 | 一种高紫外透光率的p型欧姆接触层制备方法 |
| CN105449084A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-30 | 浙江师范大学 | 一种倒装高压led芯片电极及芯片制造方法 |
| CN107068830A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-08-18 | 中山大学 | 一种应用于紫外led的全角度高反射率dbr结构 |
| CN107968143A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-27 | 中山大学 | 一种具有高反射率宽谱氧化物反射镜的倒装蓝光led芯片及其制备方法 |
| CN108039399A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-15 | 佛山市中山大学研究院 | 一种提高荧光利用率的led芯片 |
-
2018
- 2018-12-28 CN CN201811623230.8A patent/CN109742210A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103840056A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 表面等离子体荧光增强的led光源 |
| CN104269477A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-07 | 西安神光皓瑞光电科技有限公司 | 一种高紫外透光率的p型欧姆接触层制备方法 |
| CN105449084A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-30 | 浙江师范大学 | 一种倒装高压led芯片电极及芯片制造方法 |
| CN107068830A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-08-18 | 中山大学 | 一种应用于紫外led的全角度高反射率dbr结构 |
| CN107968143A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-27 | 中山大学 | 一种具有高反射率宽谱氧化物反射镜的倒装蓝光led芯片及其制备方法 |
| CN108039399A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-15 | 佛山市中山大学研究院 | 一种提高荧光利用率的led芯片 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YANFEI MA等: "Enhanced Light Output of Near-Ultraviolet LEDs With Ta205/Si02 Hybrid DBR Reflector", 《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220339467A1 (en) * | 2019-09-06 | 2022-10-27 | Universitätsmedizin Greifswald | Device and method for uv antisepsis |
| CN111433921A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-07-17 | 厦门三安光电有限公司 | 一种发光二极管 |
| WO2021119906A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 厦门三安光电有限公司 | 一种发光二极管 |
| CN111433921B (zh) * | 2019-12-16 | 2023-08-15 | 厦门三安光电有限公司 | 一种发光二极管 |
| CN111769185A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 佛山紫熙慧众科技有限公司 | 一种新型紫外led芯片结构 |
| WO2023083795A1 (de) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | Ams-Osram International Gmbh | Optoelektronisches halbleiterbauteil |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109742210A (zh) | 一种紫外led芯片及其制备方法 | |
| US9842972B2 (en) | Radiation-emitting semiconductor component | |
| CN106415836B (zh) | 半导体器件和照明设备 | |
| US11411134B2 (en) | Light emitting apparatus, method of fabricating light emitting apparatus, and method of emitting light using light emitting apparatus thereof | |
| CN102738330B (zh) | 一种高白光光效氮化镓led管芯结构 | |
| US20080121917A1 (en) | High efficiency white, single or multi-color light emitting diodes (leds) by index matching structures | |
| US20110291113A1 (en) | Filter for a light emitting device | |
| KR101181000B1 (ko) | 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지 | |
| JP2011523225A (ja) | Ｌｅｄモジュール | |
| CN101740703B (zh) | 一种led芯片及其制造方法 | |
| KR100901369B1 (ko) | 백색 발광다이오드 칩 및 그 제조 방법 | |
| CN109935674A (zh) | 一种倒装led芯片及其制作方法 | |
| CN101207173B (zh) | 一种具有一维光子晶体的发光二极管 | |
| TWI611601B (zh) | 輻射發射式半導體晶片、具有輻射發射式半導體晶片的光電組件及用於塗佈輻射發射式半導體晶片的方法 | |
| KR101619475B1 (ko) | 표면 플라즈몬 공명을 이용한 발광소자구조 | |
| KR20130051202A (ko) | 백색광 발광 다이오드 및 그 제조방법 | |
| CN102064168A (zh) | 一种电致/光致混合发光白光led芯片及制作方法 | |
| US20220165923A1 (en) | Cover structure arrangements for light emitting diode packages | |
| CN108039399A (zh) | 一种提高荧光利用率的led芯片 | |
| US20220052232A1 (en) | Light-altering particle arrangements for light-emitting devices | |
| CN107611232B (zh) | 发光二极管及其制作方法 | |
| JP2009289947A (ja) | 発光素子及び照明装置 | |
| JP2007258486A (ja) | 白色発光ダイオード | |
| US20230080947A1 (en) | Cover structure arrangements for light emitting diode packages | |
| CN216213515U (zh) | 一种基于倒装结构的led发光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190510 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |