GaN接触层9表面蒸镀一层厚度为20011111的41反射电极100
[0102](11)在反射电极10上，邦定铜基板11。
[0103](12)将硅衬底1用HF-HN03腐蚀液去除。
[0104](13)用RIE将A1N缓冲层2，AlQ.5Ga0.5N缓冲层3以及非掺杂AlQ.3GaQ.7N层4去除。
[0105](14)用粗化液对暴露出的η型Al0.3Ga0.7N层5进行粗化。
[0106](15)在粗化后的η型AlQ.3GaQ.7N层5上，蒸镀总厚度为2000nm的Cr/Pt/Au图形作为η电极，得到该实施例提供的硅衬底深紫外发光二极管芯片结构。
[0107]以上所述，仅为本发明中的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种硅衬底深紫外发光二极管的外延结构，其特征在于，所述外延结构在硅衬底上从下到上依次生长:A1N缓冲层、AlxGa1-xN缓冲层、非掺杂AlyGa1-yN层、η型AlzGahN层、多量子阱AluGai—uN/AlvGai—VN层、p型AlwGai—WN层、P型AlmGai—mN层以及p型GaN接触层，其中，所述x、y、z、u、v以及m的取值范围都为0.01?0.99，所述w的取值范围为0.2?0.99。2.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述外延结构的生长过程在金属有机物化学气相沉积、分子束外延或氢化物气相外延设备中进行。3.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于， 所述硅衬底为纯硅衬底或者加入掺杂的硅衬底。 和/或， 所述A1N缓冲层的厚度范围为1?lOOOnm，生长温度范围为800?1500°C。4.如权利要求1-3任意一项所述的外延结构，其特征在于， 所述AlxGai—XN缓冲层的厚度范围为1?lOOOnm、生长温度范围为800?1500°C，且所述AlxGai—XN缓冲层中A1组分x范围为0.01?0.99，； 和/或， 所述非掺杂AlyGai—yN层的厚度范围为0.1?10um、生长温度为800?1500°C，且所述非掺杂AlyGai—yN层中A1组分y的范围为0.01?0.99。5.如权利要求4所述的外延结构，其特征在于， 所述η型AlzGai—ZN层中掺杂浓度范围为1E17?lE20cm—3的S1、C或者Ge元素，且所述η型AlzGa!—ΖΝ层中Α1组分ζ的范围为0.01?0.99，所述η型AlzGai—ΖΝ层的厚度范围为0.1?10um、生长温度范围为800?1500°C; 和/或， 在所述多量子阱AluGa^N/AlvGaiiN层中:势阱层AluGa1-uN的厚度范围为1?10nm、势皇层AlvGai—VN的厚度范围为4?40nm以及多量子阱的周期数为1?15。6.如权利要求5所述的外延结构，其特征在于，在所述多量子阱AluGa^N/AlvGa^vN层中:所述多量子阱AluGa^N/AlvGaiiN层的生长温度范围为800?1500°C，所述势阱层AluGai—UN中A1组分u的范围为0.01?0.99，所述势皇层AlvGai—VN的A1组分V的范围为0.01?0.99，且所述势皇层AlvGai—VN中的A1组分V大于所述势讲层AluGai—UN中A1组分U。7.如权利要求1或2或3或5或6所述的外延结构，其特征在于，所述p型AlwGaiiN层中掺杂浓度范围为1E18?lE21cm—3Mg或Be元素，其中包含的A1组分w的范围为0.2?0.99 ；且所述p型AlwGa!—WN层的厚度范围为1?lOOnm、生长温度范围为800?1500°C; 和/或， 所述P型AlmGai—mN层中掺杂浓度范围为1E18?lE21cm—3的Mg或Be元素，其中包含的A1组分m的范围为0.01?0.99;且所述P型AlmGai—mN层的厚度范围为10?lOOOnm，生长温度范围为800 ?1500°C; 和/或， 所述P型GaN接触层中掺杂浓度范围为lE18-lE21cm—3的Mg或Be元素，且所述P型GaN接触层的厚度范围为1?lOOnm，生长温度为400?1200°Co8.—种硅衬底深紫外发光二极管的芯片结构，其特征在于，所述硅衬底深紫外发光二极管依次包括如权利要求1-7任意一项所述的η型AlzGa1-zN层、多量子阱AluGa^N/AlvGaiiN层、p型AlwGahN层、P型AlmGahN层以及p型GaN接触层，还包括一反射电极层、转移衬底以及η电极，其中，所述反射电极沉积在p型GaN接触层表面，所述转移衬底邦定在所述反射电极上，所述η电极沉积在所述η型AlzGai—ZN层表面。9.如权利要求8所述的硅衬底深紫外发光二极管的芯片结构，其特征在于， 所述反射电极的材料为Al、Au及Ag中的一种或多种，且所述反射电极的厚度范围为10?2000nm; 和/或， 所述转移衬底为硅衬底或铜基板。10.如权利要求8或9所述的硅衬底深紫外发光二极管，其特征在于， 采用导电导热金属或者胶将所述转移衬底邦定在所述反射电极上； 和/或， 所述η电极中包括Al，Au以及Ag中的一种或多种金属，且所述η电机的厚度范围为10?4000nm。11.一种硅衬底深紫外发光二极管外延结构制备方法，其特征在于，所述硅衬底深紫外发光二极管外延结构制备方法应用于如权利要求1-7任意一项所述的外延结构，所述娃衬底深紫外发光二极管外延结构制备方法包括以下步骤: S10在硅衬底上生长A1N缓冲层； SI 1在所述A1N缓冲层上生长AlxGa1-xN缓冲层，所述X的取值范围为0.01?0.99; S12在所述A1N缓冲层上生长非掺杂AlyGa1-yN层，所述y的取值范围为0.01-0.99； S13在所述非掺杂AlyGai—yN层上生长η型AlzGai—ZN层，所述z的取值范围为0.01?0.99;S14在所述η型AlzGai—ZN层上生长多量子阱AluGai—uN/AlvGai—VN层，所述u和V的取值范围都为0.01?0.99; S15在所述多量子阱AluGai—uN/AlvGai—VN层上生长p型AlwGai—WN层，所述w的取值范围为0.2—0.99； S16在所述p型AlwGai—WN层上生长P型AlmGai—mN层，所述m的取值范围为0.01?0.99; S17在所述P型AlmGai—mN层上生长p型GaN接触层。12.—种硅衬底深紫外发光二极管的芯片结构制备方法，其特征在于，所述硅衬底深紫外发光二极管的制备方法中包括如权利要求11所述的硅衬底深紫外发光二极管外延结构制备方法，所述硅衬底深紫外发光二极管的制备方法还包括以下步骤: S20对权利要求11制备得到的外延结构进行高温退火； S21在所述外延结构上的p型GaN接触层沉积反射电极； S22将转移衬底邦定在所述反射电极上； S23去除所述外延结构中的所述娃衬底； S24去除所述外延结构中的所述A1N缓冲层、AlxGa1-xN缓冲层、非掺杂AlyGa1-yN层； S25粗化所述η型AlzGai—ZN层； S26在所述η型AlzGai—ZN层上制备η电极。13.如权利要求12所述的硅衬底深紫外发光二极管的芯片结构制备方法，其特征在于，所述反射电极的材料为Al、Au及Ag中的一种或多种，且所述反射电极的厚度范围为10?2000nm。 和/或， 所述转移衬底为硅衬底或铜基板。 和/或， 在步骤S22中，采用导电导热金属或者胶将所述转移衬底邦定在所述反射电极上。14.如权利要求12或13所述的硅衬底深紫外发光二极管的芯片结构制备方法，其特征在于，在步骤S23中，采用腐蚀液去除所述硅衬底，所述腐蚀液中至少包括KOH溶液或HF-HN03溶液或HC1-HN03溶液； 和/或， 在步骤S24中，采用蚀刻设备去除所述A1N缓冲层、AlxGa1-xN缓冲层、非掺杂AlyGa1-yN层，所述刻蚀设备为感应耦合等离子体蚀刻设备或者反应离子刻蚀蚀刻设备。 和/或， 所述η电极中包括Al、Au及Ag中的一种或多种金属，且所述η电极的厚度范围为10?4000nm。
【专利摘要】本发明提供了一种硅衬底深紫外发光二极管外延芯片结构及制备方法，其中，该硅衬底深紫外发光二极管的外延结构在硅衬底上从下到上依次生长：AlN缓冲层、AlxGa1-xN缓冲层、非掺杂AlyGa1-yN层、n型AlzGa1-zN层、多量子阱AluGa1-uN/AlvGa1-vN层、p型AlwGa1-wN层、P型AlmGa1-mN层以及p型GaN接触层，其中，x、y、z、u、v以及m的取值范围都为0.01～0.99，w的取值范围为0.2～0.99。基于该外延结构可以制备垂直结构薄膜深紫外发光二极管芯片。该芯片结构可以极大地提高深紫外发光二极管的提取效率，并增加轴向光输出，提高光功率密度。
【IPC分类】H01L33/06, H01L33/00, H01L33/02
【公开号】CN105489718
【申请号】CN201511021945
【发明人】王嘉星, 陈振
【申请人】晶能光电（江西）有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日