紫外LED芯片及其制备方法、LED阵列及电子设备与流程

紫外led芯片及其制备方法、led阵列及电子设备
技术领域
1.本发明涉及led技术领域，尤其涉及一种紫外led芯片及其制备方法、led阵列及电子设备。


背景技术：

2.相关技术中一些紫外led芯片中设置有cnt(carbon nanotube，碳纳米管)材料，这主要是期望利用碳纳米管优良的导电导热性能来为了增强紫外led芯片、紫外led阵列的散热能力，从而提升紫外led芯片或紫外led阵列的品质。不过，紫外光对碳纳米管材料的照射容易使得碳纳米管材料变脆，产生损伤，影响紫外led芯片的可靠性。
3.因此，如何解决紫外led芯片中碳纳米管材料容易因为紫外光照射而变脆，导致紫外led芯片品质不高的问题是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述相关技术的不足，本技术的目的在于提供一种紫外led芯片及其制备方法、led阵列及电子设备，旨在解决紫外led芯片中碳纳米管材料容易因紫外光的照射而受损，影响紫外led芯片品质的问题。
5.一种紫外led芯片，包括：
6.第一半导体层；
7.第二半导体层；
8.位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层；以及
9.电极；
10.其中，电极包括分别与第一半导体层、第二半导体层电连接的第一电极、第二电极，第一电极设置于第一半导体层朝向有源层的一侧，其包括第一碳纳米管电极层，第一碳纳米管电极层至第一电极的固定端端面的最大距离小于有源层至固定端端面的最小距离。
11.上述紫外led芯片的第一电极中包括第一碳纳米管电极层，不仅可以利用碳纳米管材料优良的导电性实现第一电极的电气功能，而且，因为碳纳米材料的导热率高，所以，包含第一碳纳米管电极层的电极可以增强紫外led芯片的散热能力，进而提升紫外led芯片的性能。同时，因为第一碳纳米管电极层到第一电极固定端端面的最大距离小于有源层到该固定端端面的最小距离，也即，当第一半导体层、有源层、第二半导体层从下至上依次设置时，第一碳纳米管电极层是处于有源层之下的，这样可以很大程度上减少有源层激发出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层的概率，对第一碳纳米管电极层进行保护，避免第一碳纳米管电极层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了紫外led芯片的可靠性。
12.可选地，第一电极还包括第一欧姆接触层，第一欧姆接触层设置于第一碳纳米管电极层与第一半导体层之间。
13.上述紫外led芯片中，在第一电极层中还设置有第一欧姆接触层，第一欧姆接触层位于第一碳纳米管电极层与第一半导体层之间，其不仅能够提升第一半导体层与第一电极
之间的欧姆接触性能，还可以将第一碳纳米管电极层与第一半导体层隔开，其能够减少从第一半导体层侧射出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层的概率，保护第一碳纳米管电极层。
14.可选地，第一电极还包括第一隔离导电层，第一隔离导电层包覆第一碳纳米管电极层，以阻挡紫外光照射到第一碳纳米管电极层上。
15.上述紫外led芯片中，第一电极中还包括第一隔离导电层，第一隔离导电层具有导电性，不仅不会影响第一电极电气功能的实现，而且因为第一隔离导电层具有反射外延层所发出的紫外光的能力，能够阻挡紫外光照射到第一碳纳米管电极层上，避免了第一碳纳米管电极层因为紫外光的照射而变脆，影响第一碳纳米管电极层可靠性的问题，提升了紫外led芯片的品质。
16.可选地，第一电极的自由端端面至其固定端端面的距离小于有源层至固定端端面的最小距离。
17.可选地，第二电极包括第二欧姆接触层与第二碳纳米管电极层，第二欧姆接触层设置于第二碳纳米管电极层与第二半导体层之间。
18.上述紫外led芯片的第二电极也包括靠近第二半导体层设置的第二欧姆接触层与相对远离第二半导体层设置的第二碳纳米管电极层，在实现第二极电气功能的同时，利用第二碳纳米管电极层增强了紫外led芯片的散热能力。而且，第二欧姆接触层不仅提升了第二半导体层与第二电极之间的欧姆接触性能，还可以将第二碳纳米管电极层与第二半导体层隔开，其能够减少从第二半导体层侧射出的紫外光照射到第二碳纳米管电极层的概率，保护第二碳纳米管电极层。
19.可选地，紫外led芯片还包括衬底层，衬底层设置在第一半导体层远离有源层的一侧，衬底层包括碳纳米管阵列层。
20.上述紫外led芯片中，还设置了包含碳纳米管材料的衬底层，可以利用碳纳米管阵列层对紫外led芯片进行散热，增强了紫外led芯片的散热面积与散热效率，保障了紫外led芯片的性能。
21.可选地，衬底层还包括硅衬底层，硅衬底层相较于碳纳米管阵列层距离第一半导体层更远。
22.上述紫外led芯片中的衬底层为复合衬底，其不仅包含靠近外延层的碳纳米管阵列层，还包括硅衬底层；不仅利用碳纳米管阵列层增强了散热，而且设置硅衬底也方便后续对该紫外led芯片设置驱动电路时直接进行掺杂，从而简化紫外led芯片后续应用的流程，有利于提升紫外led芯片市场竞争力。
23.可选地，紫外led芯片还包括共晶键合层，共晶键合层包括两个材质相同且重叠设置的共晶键合子层，共晶键合层介于第一半导体层与衬底层之间。
24.基于同样的发明构思，本技术还提供一种紫外led阵列，该紫外led阵列中包括至少两颗如前述任一所述的紫外led芯片，且各紫外led芯片的半导体层相互电连接。
25.上述紫外led阵列中通过至少两颗紫外led芯片形成紫外led阵列，提升了紫外led阵列的发光效率，更重要的是，紫外led芯片的第一电极中设置有第一碳纳米管电极层，这样不仅可以利用碳纳米管材料优良的导电性实现第一电极的电气功能，而且，因为碳纳米材料的导热率高，所以，包含第一碳纳米管电极层的电极可以增强紫外led芯片的散热能
力，进而提升紫外led芯片的性能。同时，因为第一碳纳米管电极层到第一电极固定端端面的最大距离小于有源层到该固定端端面的最小距离，也即，当第一半导体层、有源层、第二半导体层从下至上依次设置时，第一碳纳米管电极层是处于有源层之下的，这样可以很大程度上减少有源层激发出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层的概率，对第一碳纳米管电极层进行保护，避免第一碳纳米管电极层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了紫外led阵列的可靠性。
26.可选地，紫外led阵列中各紫外led芯片共第一半导体层；
27.和/或
28.紫外led阵列中各紫外led芯片的第一电极通过碳纳米管互连导线层电连接。
29.上述紫外led阵列中，可以通过让各紫外led芯片通过共用第一半导体层实现互连，或者通过碳纳米管互连导线层电连接各紫外led芯片的第一电极实现互连，扩展了紫外led阵列中的电流，增强了紫外led阵列的发光效率。
30.基于同样的发明构思，本技术还提供一种电子设备，该电子设备中包括驱动电路以及上述任一项中的紫外led芯片，紫外led芯片的电极与驱动电路电连接。
31.上述电子设备内的紫外led芯片中，第一电极包含有第一碳纳米管电极层，这样不仅可以利用碳纳米管材料优良的导电性实现第一电极的电气功能，而且，因为碳纳米材料的导热率高，所以，包含第一碳纳米管电极层的电极可以增强紫外led芯片的散热能力，进而提升紫外led芯片的性能。同时，因为第一碳纳米管电极层到第一电极固定端端面的最大距离小于有源层到该固定端端面的最小距离，也即，当第一半导体层、有源层、第二半导体层从下至上依次设置时，第一碳纳米管电极层是处于有源层之下的，这样可以很大程度上减少有源层激发出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层的概率，对第一碳纳米管电极层进行保护，避免第一碳纳米管电极层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了电子设备的可靠性。
32.基于同样的发明构思，本技术还提供一种紫外led芯片制备方法，包括：
33.提供一外延层，外延层包括依次设置的第一半导体层、有源层及第二半导体层；
34.对外延层进行图案化处理，以外露第一半导体层朝向有源层侧的电极设置区；
35.分别在第一半导体层、第二半导体层的电极设置区设置第一电极、第二电极，第一电极包括第一碳纳米管电极层，第一碳纳米管电极层至第一电极的固定端端面的最大距离小于有源层至固定端端面的最小距离。
36.上述紫外led芯片制备方法中，在外延层中的第一半导体层上设置第一电极的时候，设置第一碳纳米管电极层，不仅可以利用碳纳米管材料优良的导电性实现第一电极的电气功能，而且，因为碳纳米材料的导热率高，所以，包含第一碳纳米管电极层的电极可以增强紫外led芯片的散热能力，进而提升紫外led芯片的性能。同时，因为第一碳纳米管电极层到第一电极固定端端面的最大距离小于有源层到该固定端端面的最小距离，也即，当第一半导体层、有源层、第二半导体层从下至上依次设置时，第一碳纳米管电极层是处于有源层之下的，这样可以很大程度上减少有源层激发出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层的概率，对第一碳纳米管电极层进行保护，避免第一碳纳米管电极层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了紫外led芯片的可靠性。
37.可选地，分别在第一半导体层、第二半导体层的电极设置区设置第一电极、第二电
极包括：
38.在经图案化处理的外延层的表面形成欧姆接触层；
39.在欧姆接触层上形成碳纳米管电极层；
40.对碳纳米管电极层与欧姆接触层进行图案化处理以形成第一电极与第二电极。
41.基于上述紫外led芯片制备方法形成的第一电极、第二电极中分别包括有第一欧姆接触层、第二欧姆接触层，且欧姆接触层处于碳纳米管电极层与对应半导体层之间，在提升对应半导体层与电极的欧姆接触性能的同时，利用欧姆接触层阻挡从对应半导体层射出的紫外光，降低紫外光照射到碳纳米管电极层的可能性，对碳纳米管电极层形成保护，以提升所制备紫外led芯片的品质。
附图说明
42.图1为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第一种结构示意图；
43.图2为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第二种结构示意图；
44.图3为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第三种结构示意图；
45.图4为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第四种结构示意图；
46.图5为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第五种结构示意图；
47.图6为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第六种结构示意图；
48.图7为本发明一可选实施例中提供的紫外led芯片的第七种结构示意图；
49.图8a为本发明一可选实施例中提供的紫外led阵列的一种示意图；
50.图8b为本发明一可选实施例中提供的紫外led阵列的另一种示意图；
51.图9为本发明另一可选实施例中提供的紫外led芯片制备方法的一种流程示意图；
52.图10为本发明另一可选实施例中提供的紫外led芯片的制程状态变化示意图；
53.图11为本发明另一可选实施例中提供的设置第一电极与第二电极的一种流程示意图；
54.图12为本发明另一可选实施例中提供的设置第一电极与第二电极的一种制程状态变化示意图；
55.图13为本发明又一可选实施例中提供的紫外led芯片的结构示意图。
56.附图标记说明：
57.10-紫外led芯片；110-外延层；111-第一半导体层；112-有源层；113-第二半导体层；121-第一电极；1210-第一碳纳米管电极层；1211-第一欧姆接触层；1212-第一隔离导电层；122-第二电极；1220-第二碳纳米管电极层；1221-第二欧姆接触层；125-欧姆接触层；126-碳纳米管电极层；13-衬底层；131-硅衬底层；132-碳纳米管阵列层；133-共晶键合层；134-第一半导体层；135-有源层；136-第二半导体层；137-第一电极；1371-第一欧姆接触层；1372-第一碳纳米管电极层；1373-第一隔离导电层；138-第二电极；1381-第二欧姆接触层；1382-第二碳纳米管电极层；1383-第二隔离导电层；14-共晶键合层；140-共晶键合子层；20-紫外led芯片；30-紫外led芯片；40-紫外led芯片；50-紫外led芯片；60-紫外led芯片；70-紫外led芯片；80-紫外led芯片；800a-紫外led阵列；800b-紫外led阵列。
具体实施方式
58.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
59.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
60.碳纳米管因为其优良的导电、导热(常温下碳纳米管材料的热传导率可达3500w/mk，极限情况下可达6000w/mk)性能而被选择应用于紫外led产品，例如紫外led芯片中，但碳纳米管材料容易因紫外光的照射而变脆，从而受损，影响紫外led芯片的可靠性。
61.基于此，本技术希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
62.本发明一可选实施例：
63.本实施例首先提供一种紫外led芯片，请参见图1所示的该紫外led芯片的结构示意图：
64.紫外led芯片10包括外延层与电极，外延层包括第一半导体层111、有源层112、第二半导体层113，有源层112位于第一半导体层111与第二半导体层113之间。第一半导体层111与第二半导体层113中的一个为n型掺杂的半导体层，另一个为p型掺杂的半导体层，其中，n型掺杂的掺杂源包括但不限于硅源、硼源与锗源中的任意一种；以硅源为例，可以选用sih4(甲硅烷)、si2h6(乙硅烷)等作为掺杂源。p型掺杂的掺杂源包括但不限于镁源、锌源中的至少一种，例如以镁源作为掺杂源时，可以选用cp2mg(二茂镁)。应当明白的是，外延层并不仅限于第一半导体层111、有源层112与第二半导体层113三层，在其他一些示例中，外延层中还可以包括缓冲层、本征层、电子阻挡层、欧姆接触层等层结构中的至少一种。
65.电极包括与第一半导体层111电连接的第一电极121、与第二半导体层113电连接的第二电极122。在本实施例中，第一电极121设置在第一半导体层111朝向有源层112的一面上，第二电极122设置在第二半导体层113远离有源层112的一面上，所以，图1示出的紫外led芯片10是倒装结构的led芯片。另外虽然在图1中第一电极与第二电极直接设置在对应的半导体层上，但本领域技术人员应当明白的是，电极与对应半导体层的电连接并不一定是直接的连接，也可能是通过导体间接连接。
66.可以理解的是，第一电极121、第二电极122均分别包括固定端与自由端，例如，第一电极121的固定端就是第一电极121与第一半导体层111接触的一端，第一电极121的自由端就是第一电极121中相对远离第一半导体层111的一端；而第二电极122的固定端就是第二电极122与第二半导体层113接触的一端，第二电极121的自由端就是第二电极122中相对远离第二半导体层113的一端。
67.在本实施例中，第一电极121中包括碳纳米管层，这里将第一电极中的碳纳米管层称为“第一碳纳米管电极层”1210。第一碳纳米管电极层1210距离第一电极121固定端端面的最大距离小于有源层112至该固定端端面的距离。为了便于介绍，这里将第一电极121固定端端面记为“c”，在图1中，采用虚线指示第一电极121固定端端面c所在的位置，第一碳纳
米管电极层1210作为层结构，其包括上下两个表面(靠近固定端端面c的下表面与远离固定端端面c的上表面)，其中，下表面距离虚线的距离为第一碳纳米管电极层1210距离第一电极121固定端端面的最小距离，而上表面距离虚线的距离为第一碳纳米管电极层1210距离固定端端面c的最大距离。对应地，有源层112作为层结构也同样包括上下两个表面，其距离第一电极121固定端端面的最小距离是其下表面距离固定端端面c的距离。因此，本实施例中第一碳纳米管电极层1210距离第一电极固定端端面的最大距离小于有源层112距离第一电极固定端端面的最小距离，说明第一碳纳米管电极层1210的上表面低于有源层112的下表面，换言之，第一碳纳米管电极层1210全部位于有源层112之下。
68.可以理解的是，紫外led芯片10是通过电子与空穴在有源层112中复合，从而激发出紫外光，紫外光波长可以介于320nm-400nm之间(长波紫外，uva)，也可以介于280nm-320nm之间(中波紫外，uvb)，还可以介于200nm-280nm之间(短波紫外，即深紫外，uvc)。一些示例中，当该紫外led芯片10所辐射之紫外光为uvb或uvc时。其所具有的能量辐照至碳纳米管材料上后容易导致碳纳米管材料变脆，进而影响第一碳纳米管电极层1210与紫外led芯片10的可靠性。紫外光主要从有源层112中射出，因此本实施例通过将第一碳纳米管电极层1210设置于有源层112之下，可以减少有源层12所射出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层1210上的概率，从而对第一碳纳米管电极层1210进行保护，延缓甚至是避免第一碳纳米管电极层1210因紫外光的照射而变脆的情况的发生，提升紫外led芯片10的可靠性。
69.在本实施例的其他一些示例中，第一电极121中除了包括第一碳纳米管电极层1210以外，还可以包括其他层结构，例如，在一些示例中，第一电极121还包括第一欧姆接触层，请参见图2所示的紫外led芯片20：第一欧姆接触层1211设置在第一碳纳米管电极层1210与第一半导体层111之间，其包括但不限于以金属、氧化物形成。例如，在一些示例中，第一欧姆接触层1211的材质可以为cr(铬)、al(铝)、ti(钛)、pt(铂)以及au(金)中的至少一种；还有一些示例中，电极可以为金属氧化物电极。
70.还有一些示例中，第一电极121中包括第一碳纳米管电极层1210与第一隔离导电层1212，请参见图3所示，紫外led芯片30包括的第一隔离导电层1212为导体，同时其具有反射紫外光的能力，可选地，第一隔离导电层1212可以为金属导电层，在一些示例中，第一隔离导电层1212的材质甚至可以与第一欧姆接触层1211的材质相同。在本示例中，第一隔离导电层1212包覆第一碳纳米管电极层1210，因此可以阻挡紫外光照射到第一碳纳米管电极层1210，对第一碳纳米管电极层1210进行更全面的保护，提升第一碳纳米管电极层1210的可靠性，延长紫外led芯片10的寿命。
71.在图4提供的紫外led芯片40当中，第一电极121同时包括第一欧姆接触层1211、第一碳纳米管电极层1210以及第一隔离导电层1212。第一隔离导电层1212同时包覆第一欧姆接触层1211与第一碳纳米管电极层1210。
72.在本实施例的一些示例中，如图4所示，第一电极121自由端的端面距离其固定端端面c的距离(也即是第一电极121的高度)也小于有源层112距离第一电极固定端端面的最小距离，在这些示例中，第一电极121整体都位于有源层112之下。还有一些示例中，虽然第一碳纳米管电极层1210整体位于有源层112之下，但第一电极121自由端端面可以高于有源层112的下表面。
73.在本实施例的一些示例中，第二电极122可以为金属电极、金属氧化物电极，还有
一些示例中，第二电极122也可以为复合电极。例如，在一种示例中，请结合图5所示的紫外led芯片50，第二电极122的结构与第一电极121的结构类似，同样包括第二欧姆接触层1221与第二碳纳米管电极层1220，第二欧姆接触层1221设置在第二碳纳米管电极层1220与第二半导体层113之间，其材质可以与第一欧姆接触层的材质1211的材质相同，同样可以为cr、al、ti、pt、au中的至少一种。还有一些示例中，第二电极122中包括第二欧姆接触层、第二碳纳米管电极层以及第二隔离导电层，第二隔离导电层包覆第二欧姆接触层与第二碳纳米管电极层，且其具有导电性，同时能够反射紫外光，保护第二碳纳米管电极层。
74.在本实施例的一些示例中，紫外led芯片还包括衬底层，请参见图6所示：紫外led芯片60包括外延层(包括依次设置的第一半导体层111、有源层112以及第二半导体层113)、电极(第一电极121与第二电极122)以及衬底层13，其中，衬底层13设置在第一半导体层111远离有源层112的一侧。在一些示例中，衬底层13的材质可以包括但不限于硅、碳纳米管、cvd-金刚石、aln陶瓷、dc60、sic(碳化硅)陶瓷、高热传导sic陶瓷等几种具有较好散热性能的材料中的至少一种。在本实施例的一种示例中，衬底层13为复合衬底，其包括硅衬底层131与碳纳米管阵列层132，其中，硅衬底层131相较于碳纳米管阵列层132距离第一半导体层111更远，换言之，碳纳米管阵列层132距离第一半导体层111更近。
75.在本实施例中，衬底层13中包含硅衬底层131，这方便后续在对紫外led芯片10设置驱动的时候直接对硅衬底层131进行掺杂，有利于提升驱动电路设置的便捷性，另外，因为衬底层13中还包括碳纳米管阵列层132，因此利用碳纳米管材料优良的导热能力，可以增强紫外led芯片10的散热性能。
76.在本实施例的一种示例中，如图7所示，紫外led芯片70中在外延层与衬底层13之间还设置有共晶键合层14，共晶键合层14包括两层重叠设置的共晶键合子层140，这两个共晶键合子层140的材质相同，例如可以为ausn(金锡共晶/金锡合金)，在结合外延层与衬底层13的时候，可以先在外延层上设置一个共晶键合子层140，并在衬底层13上设置另外一个共晶键合子层140，接着再将两个共晶键合子层键合。
77.algan材料是制备紫外led的核心材料，al
x
ga
1-x
n材料作为宽禁带直接带隙半导体层材料，通过调节三元化合物algan中的al组分，可以实现algan能隙在3.4ev～6.2ev之间连续变化，从而获得波长范围在210nm～365nm的紫外光。然而，相关技术制备的紫外led芯片，尤其是深紫外led芯片的发光效率普遍比较低，限制了紫外led芯片的广泛应用。造成紫外led芯片发光效率偏低的主要原因为p型gan(氮化镓)材料对紫外光的强吸收，使得紫外led芯片的正面发出的光被大量吸收，进而使得紫外led芯片光提取效率比较低。因此，为了提升发光效率，本实施例中提供一种紫外led阵列：
78.该紫外led阵列中包括至少两个上述任意一种紫外led芯片，这些紫外led芯片的半导体层(第一半导体层、第二半导体层)相互电连接，即一颗紫外led芯片的半导体层与另一颗紫外led芯片的半导体层电连接。例如，一颗紫外led芯片的第一半导体层与另一颗紫外led芯片的第一半导体层电连接；或者，一颗紫外led芯片的第二半导体层与另一颗紫外led芯片的第二半导体层电连接；又或者，一颗紫外led芯片的第一半导体层与另一颗紫外led芯片的第二半导体层电连接；又一些示例提供的紫外led阵列中，一颗紫外led芯片的第一半导体层可以与另一颗紫外led芯片的第一半导体层电连接，同时其第二半导体层也可与该另一颗紫外led芯片的第一半导体层电连接。通过将紫外led芯片组合成紫外led阵列，
提升了发光效率。
79.应当明白的是，不同紫外led芯片的半导体层电连接，可以是半导体层的直接电连接，也可以是间接地电连接，例如，在图8a所示出的紫外led阵列800a当中，各紫外led芯片80共第一半导体层111，这样就相当于是各紫外led芯片80的第一半导体层111直接电连接；还有一些示例中，各紫外led芯片的电极通过互连导线电连接，这就相当于是各紫外led芯片的半导体层间接电连接。例如，还有一些紫外led阵列中，各紫外led芯片的第一电极通过碳纳米管互连导线层电连接在一起。在图8b示出的紫外led阵列800b当中，各紫外led芯片共第一半导体层111，但有源层112与第二半导体层113相互独立，在第二半导体层113上设置有第二电极122。同时，在第一半导体层111上还设置有碳纳米管互连导线层801，利用碳纳米管互连导线层801可以更好地进行电流扩展。更重要的是，碳纳米管材料导热性能好，可以增强紫外led阵列800b的散热性能，提高紫外led阵列800b的品质。
80.本实施例还提供一种电子设备，该电子设备中包括驱动电路以及紫外led芯片，其中紫外led芯片可以为前述任意一种紫外led芯片，该紫外led芯片的电极与该驱动电路电连接。该电子设备可以应用于杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯及特种照明等领域，例如可以为紫外消毒设备、紫外固化设备等。
81.本实施例提供的紫外led芯片以及紫外led阵列、电子设备，在紫外led芯片的第一电极中设置碳纳米管材料的情况下，会保证碳纳米管材料所形成的第一碳纳米管电极层处于有源层之下，这样可以极大地减少有源层所发出的紫外光的能量辐射到第一碳纳米管电极层上，降低第一碳纳米管电极层变脆受损的概率。而且，一些示例中还设置了包覆第一碳纳米管电极层的第一隔离导电层，利用第一隔离导电层反射紫外光，保护第一碳纳米管电极层，这样增强了第一碳纳米管电极层的可靠性，提升了紫外led芯片、阵列及电子设备的品质，有利于增强产品的市场竞争力。
82.本发明另一可选实施例：
83.本实施例提供一种紫外led芯片制备方法，请参见图9所示的该紫外led芯片制备方法的流程示意图以及图10示出的该紫外led芯片的制程状态变化示意图：
84.s902：提供一外延层。
85.图10(a)中提供的外延层110包括依次设置的第一半导体层111、有源层112及第二半导体层113，可以理解的是，外延生长过程中还可以选择性地在生长例如缓冲层、电子阻挡层、欧姆接触层等层结构。
86.s904：对外延层进行图案化处理，以外露第一半导体层朝向有源层侧的电极设置区。
87.在本实施例中，可以采用干法刻蚀、湿法刻蚀等方式对外延层110进行图案化处理，该图案化处理的目的是为了外露第一半导体层111的电极设置区，本示例中所制备的紫外led芯片为倒装结构，因此第一半导体层111的电极设置区位于其朝向有源层112的一侧，所以通过刻蚀可以让第一半导体层111朝向有源层112侧的电极设置区外露，如图10(b)所示。
88.s906：分别在第一半导体层、第二半导体层的电极设置区设置第一电极、第二电极。
89.对外延层110进行图案化处理后，可以在第一半导体层111、第二半导体层113的电
极设置区中设置电极，如图10中的(c)所示，其中第一电极121中包括第一碳纳米管电极层1210，且第一碳纳米管电极层1210至第一电极121的固定端端面的最大距离小于有源层112至该固定端端面的最小距离，也即按照第一半导体层111在下，第二半导体层113在上的方位关系来说，第一碳纳米管电极层1210位于有源层112之下。在一些示例中，第一电极121中仅包括第一碳纳米管电极层1210，还有一些示例中，第一电极121中还可以包括其他层结构，例如，在一些示例中，第一电极121中还包括比第一碳纳米管电极层1210更靠近第一半导体层111的第一欧姆接触层。还有一些示例中，第一电极121中包括包覆第一碳纳米管电极层1210的第一隔离导电层。在本实施例的一种示例中，第一电极121中同时包括第一欧姆接触层、第一碳纳米管电极层1210以及第一导电隔离层。
90.第二电极可以是金属电极、金属氧化物电极，也可以是复合层结构的电极。例如，在一种示例中，第二电极122的结构与第一电极121的结构类似，其包括第二欧姆接触层与第二碳纳米管电极层，第二欧姆接触层设置在第二碳纳米管电极层与第二半导体层之间，其材质同样可以为cr、al、ti、pt、au中的至少一种。还有一些示例中，第二电极中包括第二欧姆接触层、第二碳纳米管电极层以及第二隔离导电层，第二隔离导电层包覆第二欧姆接触层与第二碳纳米管电极层，且其具有导电性，同时能够反射紫外光，保护第二碳纳米管电极层。
91.下面结合图11与图12对第一电极与第二电极设置过程进行介绍：
92.s1102：在经图案化处理的外延层的表面形成欧姆接触层。
93.请结合图12中的(a)与(b)，在经过图案化处理后的外延层110表面，可以通过诸如pvd(physical vapour deposition，物理气相沉积)、cvd(chemical vapor deposition，化学气相沉积)、ev(蒸镀)、ald(atomic layer deposition，原子层沉积)等工艺中的至少一种形成欧姆接触层125。
94.s1104：在欧姆接触层上形成碳纳米管电极层。
95.在欧姆接触层125上，可以通过喷雾热解法、热化学气相沉积法或旋涂法形成一层碳纳米管材料，从而形成碳纳米管电极层126，如图12中的(c)。以旋涂法为例，可先将制备好的金属性碳纳米管材料分散在分散液中，然后将分散液旋涂至欧姆接触层125上，随后将分散液去除即可得到碳纳米管电极层126。在本实施例中，碳纳米管材料可以通过诸如电弧放电法、激光烧蚀法、固相热解法、离子或激光溅射法、聚合反应合成、催化裂解法等几种中的任意一种制得。该碳纳米管材料可以包括单壁、双壁和多壁中至少一种类型的碳纳米管。在本实施例中，碳纳米管材料的手性指数为(n，m)，满足n-m＝3k(k为整数)的关系。
96.s1106：对碳纳米管电极层与欧姆接触层进行图案化处理以形成第一电极与第二电极。
97.在对碳纳米管电极层126与欧姆接触层125进行图案化处理的时候，可以直接刻蚀去除第一电极121即第二电极122电极设置区以外的其他碳纳米管电极层126与欧姆接触层125，仅留下电极设置区内的碳纳米管电极层126与欧姆接触层125，如图12中的(d)。在本实施例的一些示例中，第二电极122中并不包括碳纳米管电极层，因此，在刻蚀碳纳米管电极层126的时候，可以仅保留第一电极之电极设置区中的碳纳米管电极层126，将其余部分的碳纳米管电极层126均去除；在刻蚀欧姆接触层125的时候，可以仅保留第一电极与第二电极之电极设置区中的欧姆接触层125，将其余部分的欧姆接触层125均去除。
98.因为一些示例中在电极中还包括隔离导电层，因此，在这些示例中，对碳纳米管电极层126与欧姆接触层125进行图案化处理之后，还会在碳纳米管电极层126上形成包覆碳纳米管电极层126，甚至是同时包覆欧姆接触层125的隔离导电层。
99.在本实施例的一些示例中，制备的紫外led芯片中还包括衬底层，所以，在这些示例中，还可以先形成以衬底层，然后再将衬底层与外延层进行键合。衬底层与外延层的结合过程可以是在对外延层进行图案化处理之前，也可以是在对外延层进行图案化处理之后。例如，在本实施例的一种示例当中，衬底层为碳纳米阵列层与硅衬底层的复合层结构，因此，形成衬底层的时候，可以先提供一硅衬底层，然后再硅衬底层上通过喷雾热解法、热化学气相沉积法、旋涂法等几种中的任意一种形成碳纳米管阵列层。制备好衬底层之后，可以在衬底层中碳纳米管阵列层远离硅衬底层的一面上形成共晶键合子层，并在外延层上形成另一共晶键合子层，共晶键合子层的材质包括但不限于ausn焊料，通过两个共晶键合子层，可以以共晶键合的方式将衬底层与外延层键合。
100.本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于ram(random access memory，随机存取存储器),rom(read-only memory，只读存储器),eeprom(electrically erasable programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、cd-rom(compact disc read-only memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
101.本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述紫外led芯片制备方法的至少一个步骤。
102.本实施例还提供了一种计算机程序(或称计算机软件)，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现上述紫外led芯片方法的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。
103.本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。
104.本实施例提供的紫外led芯片制备方法，不仅可以利用碳纳米管材料优良的导电性实现第一电极的电气功能，而且，因为碳纳米材料的导热率高，所以，包含第一碳纳米管电极层的电极可以增强紫外led芯片的散热能力，提升了紫外led芯片的性能。同时，因为制备出的紫外led芯片中第一碳纳米管电极层处于有源层之下，这样可以很大程度上减少有源层激发出的紫外光照射到第一碳纳米管电极层的概率，对第一碳纳米管电极层进行保护，避免第一碳纳米管电极层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了紫外led芯片的可靠性。
105.本发明又一可选实施例：
106.为了使本领域技术人员更清楚前述紫外led芯片的结构细节与优点，本实施例将
结合示例继续对该紫外led芯片进行阐述，请参见图13所示：
107.紫外led芯片130包括衬底层、共晶键合层、外延层与电极，衬底层、共晶键合层、外延层三者自下而上依次设置。
108.其中，衬底层为复合衬底，包括硅衬底层131与碳纳米管阵列层132，其中，碳纳米管阵列层132位于衬底层靠近有源层的一侧。
109.共晶键合层133包括两个材质相同的共晶键合子层，且两个共晶键合子层重叠设置，在本实施例中，共晶键合层133的材质为ausn，不过，在其他一些示例中共晶键合层133的材质可以不限于ausn。
110.外延层自下而上至少包括第一半导体层134、有源层135与第二半导体层136。在本实施例的一些示例中，第一半导体层134之下还可以包括缓冲层与本征层中的至少一种，在有源层135与第二半导体层136之间还可以设置电子阻挡层。在第二半导体层136之上也可以选择性地设置欧姆接触层。
111.电极包括第一电极137与第二电极138，第一电极137与第一半导体层134电连接，处于第一半导体层134朝向有源层135的一面上，第二电极138与第二半导体层136电连接，处于第二半导体层136远离有源层135的一面上。
112.在本实施例中，第一电极137与第二电极138均为复合电极，且二者的层结构相同，这里以第一电极137为例进行说明：第一电极137包括第一欧姆接触层1371、第一碳纳米管电极层1372以及第一隔离导电层1373，其中，第一欧姆接触层1371位于第一碳纳米管电极层1372之下，其为金属层。第一隔离导电层1373也为金属层，其同时包覆第一欧姆接触层1371与第一碳纳米管电极层1372，同第一半导体层134一起对第一欧姆接触层1371与第一碳纳米管电极层1372形成了全包裹。对应地，在第二电极138当中，也包括第二电极137包括第二欧姆接触层1381、第二碳纳米管电极层1382以及第二隔离导电层1383。不过，第一电极137与第二电极138不同的是，第一电极137自由端的端面位于有源层135之下。而第二电极138整体都处于有源层135之上。
113.本实施例提供的紫外led芯片，通过在电极中设置碳纳米管材料，可以利用碳纳米管材料优良的导电导热性能，提升了紫外led芯片的电气性能与散热性能，同时，将第一电极中的第一碳纳米管电极层设置得比有源层低，这样可以降低有源层所发出紫外光对第一碳纳米管电极层的辐射，提升第一碳纳米管电极层的可靠性。而且，为了进一步保护第一碳纳米管电极层的品质，本实施例还在电极中设置了包覆碳纳米管电极层的隔离导电层。
114.除此以外，本实施例中紫外led芯片中还设置了采用硅与碳纳米管形成的复合衬底，不仅利用碳纳米管阵列层增强了散热，而且，以硅为衬底，方便后续设置驱动电路时的直接掺杂，有利于简化紫外led芯片驱动电路的设置。
115.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。