CN207993887U - 一种使用bn溅射模板的正装深紫外led元器件 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种使用BN溅射模板的正装深紫外LED元器件，包括：衬底，所述衬底是LED芯片的基底，其上形成各LED的工作层，缓冲层，设置在所述衬底上，用于形成应力缓冲；n型层，形成在所述缓冲层上，作为LED元器件的负极；多量子阱有源层，在通电状态下产生200纳米至350纳米的深紫外光；BN溅射模板层，作为所述LED元器件的正极；所述BN溅射模板层形成在所述多量子阱有源层上，通过溅射的方式成型，所述深紫外光从溅射模板层向外发光。通过构建N型层、有源层、BN溅射模板层作为深紫外发光二极管的结构，这种结构下能够通过作为正极的BN溅射模板层向外透光，使得深紫外LED能够正装，扩大了应用的范围。
Description
技术领域
本专利涉及用于半导体技术领域。特别地，涉及一种使用BN溅射模板的正装LED元器件。
背景技术
LED元器件已经广泛应用在现有技术的各个领域。在半导体领域中,LED元器件可以用于照明、通信、医疗、检测等各个方面，已经得到了现有技术的广泛认可。
现有技术中的LED元器件都是采用半导体材料制作，其全称为发光二极管。在发光二极管中，深紫外发光二极管在近年来已经得到人们的重视。深紫外LED的发光二极管在现有技术中是指发射波长在200纳米至350纳米的光线的LED元器件。
但是，在半导体LED芯片的制作中，通常需要在基底上沉积相应的半导体材料层，由于在现有技术中LED芯片的设计并不合理，其每一层的制作需要极高的精度，因此现有技术中深紫外LED芯片的成本和产能已经成为其应用的巨大阻碍。此外,现有技术中的深紫外LED芯片由于其结构原因，通常只能设计成倒装，即光线从所述LED芯片的基底一侧射出，这在一定程度上影响了其制造的难度和应用的场所。
发明内容
本专利正是基于现有技术的上述需求的提出的，本专利要解决的技术问题是提供一种使用BN溅射模板的正装深紫外LED元器件，通过结构的设计提高其生产的容易程度。
为了解决该技术问题，本专利提供的技术方案包括：
一种使用BN溅射模板的正装深紫外LED元器件，包括：衬底，所述衬底是LED芯片的基底，其上形成各LED的工作层，缓冲层，设置在所述衬底上，用于形成应力缓冲； n型层，形成在所述缓冲层上，作为LED元器件的负极；所述LED元器件还包括多量子阱有源层，在通电状态下产生200纳米至350纳米的深紫外光；BN溅射模板层，作为所述LED元器件的正极；所述BN溅射模板层形成在所述多量子阱有源层上，通过溅射的方式成型，所述深紫外光从溅射模板层向外发光。
本专利通过构建N型层、有源层、BN溅射模板层作为深紫外发光二极管的结构，这种结构下能够通过作为正极的BN溅射模板层向外透光，使得深紫外LED能够正装，扩大了应用的范围，并且采用溅射模板层，能够采用现有技术大量制造深紫外LED芯片，降低了制造难度。
附图说明
图1为本专利中提出的一种使用BN溅射模板的正装深紫外LED元器件。
具体实施方式
下面结合附图对本专利的具体实施方式进行详细说明，需要指出的是，该具体实施方式仅仅是对本专利优选技术方案的举例，并不能理解为对本专利保护范围的限制。
如图1所示，本具体实施方式中提供了一种使用BN溅射模板的正装深紫外LED元器件。所述元件包括衬底1、缓冲层2，n型层3，多量子阱有源层4。
所述衬底1，所述基底衬底可以是蓝宝石衬底、Si衬底或石英衬底。所述基底衬底是深紫外LED芯片的基础，在所述基底衬底上生长各种功能层，从而形成所述深紫外LED 芯片。此外，还可以采用诸如β-Ga2O3基板等其他适于做基板的材料。
所述缓冲层2设置在所述衬底上，用于形成应力缓冲，便于在其上形成其它的层。缓冲层是现有技术中常用的层，因此在本具体实施方式中不详细介绍。
半导体发光二极管记作LED，是由通常是N型半导体形成的N层、P型半导体形成的P层，以及中间的由双异质结构成的有源层组成。所述n型层3即形成为所述LED的N层，其起到负极的作用，在所述n型层3上具有丰富的电子，而在所述P层上具有丰富的电子空穴因此在通电后，所述n型层的电子就会向所述P层运动。所述n型层也可以采用现有技术中的材料制成，例如，采用n-AlGaN等材料。
所述多量子阱有源层4，用于发出深紫外光，在深紫外LED芯片中，所述有源层4在通电状态下可以产生200纳米至350纳米的深紫外光。
所述LED芯片还包括BN溅射模板层5，所述BN溅射模板是通过溅射方式形成的BN层，所述BN层作为所述LED芯片的P层。在现有技术中，p型的GaN材料或者是p型 AlGaN材料都存在较大的局限，例如p型AlGaN难以取得，成本也极高；而p型GaN受限于带隙，对短于365nm的发光有强烈吸收，因此极大限制了短波长LED和LD等的发展。因此现有技术中采用GaN作为P层时，深紫外LED比较适于设计成倒装，即深紫外光线从衬底一侧射出，然后经过反射从而发射出来。而本具体实施方式中，BN作为p型 AlGaN的替代材料，可以实现透明又导电的p型发光器件应用。这样不仅可以倒装也可以通过所述P层发送出深紫外LED光线，从而实现正装，这大大扩展了深紫外LED的使用范围并且降低了深紫外LED的复杂程度。
进一步地，在本具体实施方式中，所述通过溅射方式形成，所述通过溅射系统形成的 BN层具有性能稳定的特点，并且能够模板化地大量生产。所述溅射系统可以采用磁控溅射或反应离子溅射的方式来工作，在溅射系统中溅射生长BN薄膜时可以通过控制B或者N的含量来控制所述BN溅射模板层的特性。通过这种方法能够采用成熟设备，使用简单工艺，大规模制造正装的深紫外LED元器件。
以上所述仅是本专利的较佳实施例而已，并非对本专利作任何形式上的限制，虽然本专利已以较佳实施例揭露如上，然而，上述描述并非用以限定本专利，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本专利的技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本专利的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本专利技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种使用BN溅射模板的正装深紫外LED元器件，包括：
衬底，所述衬底是LED芯片的基底，其上形成各LED的工作层，
缓冲层，设置在所述衬底上，用于形成应力缓冲；
n型层，形成在所述缓冲层上，作为LED元器件的负极；
其特征在于，所述LED元器件还包括：
多量子阱有源层，形成在所述n型层上，通电状态下产生200纳米至350纳米的深紫外光；
BN溅射模板层，形成在所述多量子阱有源层上，作为所述LED元器件的正极；所述BN溅射模板通过溅射的方式成型，所述深紫外光从溅射模板层向外发光。
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| CN201721870620.6U CN207993887U (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种使用bn溅射模板的正装深紫外led元器件 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111816739A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-10-23 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | 基于氧化镓衬底的高效紫外发光二极管及制备方法 |
| CN113555462A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-26 | 浙江芯国半导体有限公司 | 一种双结型Ga2O3器件及其制备方法 |
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