Led芯片及其制备方法

文档序号:9305701阅读:536来源:国知局
Led芯片及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体发光器件技术领域,尤其涉及一种LED芯片及其制备方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light-Emitting D1de,LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着技术的不断进步,发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。
[0003]现有技术中,参图1所示,以蓝宝石衬底GaN外延结构LED芯片为例,通常包括衬底10’、N型半导体层20’、发光层30’、P型半导体层40’、电流阻挡层50’、透明导电层60’、钝化层70’、P电极81’和N电极82’等,其制备方法通常为:
1)通过MOCVD在蓝宝石衬底上生长GaN外延;
2)芯片正常MESA制作;
3)电流阻挡层制作;
4)透明导电层制作;
5)制作S12钝化层、金属N电极和P电极。
[0004]上述LED芯片电流阻挡层能够阻隔P电极下方P型半导体层和ITO透明导电层之间的电流,然而由于正常的ITO透明导电层中具有缺陷,且ITO透明导电层的体电阻较大,对透明导电层的横向电流扩展有一定的影响,使得LED芯片的亮度受到影响。
[0005]因此,针对上述技术问题,有必要提供一种LED芯片及其制备方法。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供一种LED芯片及其制备方法。
[0007]为了实现上述目的,本发明实施例提供的技术方案如下:
一种LED芯片,所述LED芯片从下向上依次包括:
衬底;
位于所述衬底上的N型半导体层;
位于所述N型半导体层上的发光层;
位于所述发光层上的P型半导体层;
位于所述P型半导体层上的透明导电层;
位于所述透明导电层上的纳米金属层,所述纳米金属层包括若干纳米金属颗粒; 与所述P型半导体层电性导通的P电极、以及与所述N型半导体层电性导通的N电极。
[0008]作为本发明的进一步改进,所述透明导电层为IT0、ZIT0、Z10、G10、ZT0、FT0、AZ0、GZO中的一种或多种的组合。
[0009]作为本发明的进一步改进,所述纳米金属层为纳米银层。
[0010]作为本发明的进一步改进,所述纳米金属层的厚度为l~10nm。
[0011]作为本发明的进一步改进,所述P型半导体层和透明导电层之间对应于P电极下方区域设有电流阻挡层。
[0012]作为本发明的进一步改进,所述透明导电层上方设有钝化层。
[0013]相应地,一种LED芯片的制备方法,所述方法包括:
提供一衬底;
在衬底上依次外延生长N型半导体层、发光层及P型半导体层;
在P型半导体层上制备透明导电层;
在透明导电层上制备纳米金属层,纳米金属层包括若干纳米金属颗粒;
制作P电极和N电极。
[0014]作为本发明的进一步改进,所述“在P型半导体层上制备透明导电层”具体为:
在氧气体积流量0.l~0.5sCCm条件下采用磁控溅射法制备透明导电层,并在
560~600°C下进行有氧快速退火,退火时间180~300s。
[0015]作为本发明的进一步改进,所述“在透明导电层上制备纳米金属层”具体为: 采用电子束蒸发或者磁控溅射沉积l~10nm厚的纳米银层,使用快速退火炉或炉管在氮气气氛中退火。
[0016]作为本发明的进一步改进,所述“在P型半导体层上制备透明导电层”前还包括: 在P型半导体层上制备电流阻挡层。
[0017]本发明的有益效果是:
在氧气氛中制备透明导电层,氧组分的增加可以减少透明导电层的缺陷,提高了透明导电层的透光率;同时,能够有效增加透明导电层与P型半导体层的接触电阻;
纳米银层层能够有效降低透明导电层的体电阻;同时,纳米银层与透明导电层相结合,能够提高透明导电层的电流横向扩展能力,纳米银颗粒能够有效反射荧光粉回射的光,从而提尚LED芯片的壳度。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为现有技术中LED芯片的剖面结构示意图。
[0020]图2为本发明第一实施例中LED芯片的剖面结构示意图。
[0021]图3为本发明第二实施例中LED芯片的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0023]此外,在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
[0024]参图1所示为本发明的第一实施例中LED芯片的剖视结构示意图,LED芯片从下至上分别为:
衬底10,衬底可以是蓝宝石、S1、SiC、GaN、ZnO等;
N型半导体层20,N型半导体层可以是N型GaN等,N型半导体层20上设有N型半导体台面;
发光层30,发光层可以是GaN、InGaN等;
P型半导体层40,P型半导体层可以是P型GaN等;
透明导电层50,本实施例中为ITO透明导电层,在其他实施例中也可以为ΖΙΤΟ、ΖΙ0、G10、ΖΤ0、FTO、AZO、GZO、In4Sn3012、NiAu等透明导电层,同时,透明导电层可以为一层,也可以为上述透明导电层中两种或两种以上的组合层结构;
纳米金属层60,纳米金属层60包括若干纳米金属颗粒,优选地,在本实施例中纳米金属层60为厚度l~10nm的纳米银层,在其他实施例中也可以为纳米Au层等;
P电极71和N电极72,P电极通过透明导电层与P型半导体层电性连接,N电极位于N型半导体台面上且与N型半导体层电性连接。
[0025]相应地,本实施例中LED芯片的制备方法,具体包括:
提供一衬底,如蓝宝石衬底;
在衬底上依次外延生长N型半导体层、发光层及P型半导体层等GaN外延层;
在P型半导体层上制备透明导电层;
在透明导电层上制备纳米金属层;
制作P电极和N电极。
[0026]其中,N型半导体层、发光层及P型半导体层等GaN外延层采用正常的MESA工艺制作,P电极和N电极也采用常规沉积或蒸镀工艺制作,本发明中不再进行详细说明。
[0027]本实施例中透明导电层的制备方法具体为:
在氧气体积流量0.1-0.5sccm条件下采用磁控派射法制备ITO透明
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1