一种深紫外发光二极管及其制备方法与流程

本发明涉及半导体光电领域，尤其涉及一种深紫外发光二极管及其制备方法。

背景技术：

1、深紫外发光二极管因其高效、环保、节能、可靠等优势，在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大的应用价值，这些优势是普通的紫外发光二极管所无法比拟的。

2、目前深紫外发光二极管主要的封装形式以单颗深紫外发光二极管芯片为主，并在深紫外发光二极管芯片旁边搭配一个齐纳二极管以起到稳定电压作用。然而，这种封装设计需要分别焊接深紫外发光二极管芯片以及齐纳二极管，增加了焊接成本；同时，由于深紫外发光二极管芯片中正负电极的间距过小，需要带围坝的氮化铝陶瓷支架，进一步增加了制作成本。

3、因此，亟需一种深紫外发光二极管及其制备方法以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种深紫外发光二极管及其制备方法，用于改善现有技术的深紫外发光二极管的封装成本过高的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种深紫外发光二极管，包括封装支架和发光单元，封装支架包括凹槽，发光单元位于凹槽内；

3、其中，发光单元包括齐纳二极管以及深紫外发光二极管芯片，深紫外发光二极管芯片与齐纳二极管并联连接。

4、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，齐纳二极管包括由下到上依次层叠设置的衬底层、n型半导体层、p型半导体层、钝化层以及电极层；

5、其中，p型半导体层包括第一p型子层以及与第一p型子层间隔设置的第二p型子层，电极层包括第一电极以及与第一电极间隔设置的第二电极，第一电极与第一p型子层接触，第二电极与第二p型子层接触。

6、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，封装支架包括焊盘组件，焊盘组件包括第一焊盘以及与第一焊盘间隔设置的第二焊盘，第一电极与第一焊盘电性连接，第二电极与第二焊盘电性连接。

7、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，第一焊盘与第二焊盘的间距大于齐纳二极管在长度方向的尺寸；深紫外发光二极管芯片的外形尺寸小于与齐纳二极管的外形尺寸。

8、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，深紫外发光二极管芯片设置于齐纳二极管上远离封装支架的一侧，深紫外发光二极管芯片包括第三电极以及与第三电极间隔设置的第四电极；

9、其中，深紫外发光二极管芯片为倒装结构，第三电极与第一电极电连接，第四电极与第二电极电连接。

10、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极的材料均包括au、sn、ag、cu、al、ni和cr中的一种或几种。

11、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，封装支架包括底板以及位于底板两端的侧板，侧板与底板之间的夹角大于90度；

12、其中，深紫外发光二极管还包括窗部件，窗部件完全覆盖凹槽，窗部件通过粘合层与侧板的上表面粘合。

13、相应地，本发明实施例还提供一种如上任一项深紫外发光二极管的制备方法，方法包括：

14、s10，提供一发光单元，发光单元包括齐纳二极管以及与齐纳二极管并联连接的深紫外发光二极管芯片；

15、s20，将发光单元固定至一封装支架的凹槽内；

16、s30，将齐纳二极管的电极层与封装支架上的焊盘组件电连接；

17、s40，将封装支架与一窗部件键合，窗部件覆盖凹槽。

18、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管的制备方法中，s10还包括：

19、s101，将多个深紫外发光二极管芯片焊接至一齐纳二极管晶圆片上；

20、s102，将齐纳二极管晶圆片切割为多个齐纳二极管，使每一个齐纳二极管上对应焊接至少一个深紫外发光二极管芯片，以形成发光单元。

21、在本发明实施例提供的深紫外发光二极管的制备方法中，s101中，通过共晶焊接工艺或者超声波焊接工艺将多个深紫外发光二极管芯片焊接至一齐纳二极管晶圆片上。

22、本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种深紫外发光二极管及其制备方法，深紫外发光二极管包括封装支架和发光单元，封装支架包括凹槽，发光单元位于凹槽内，其中，发光单元包括齐纳二极管以及深紫外发光二极管芯片，深紫外发光二极管芯片与齐纳二极管并联连接；本发明提供的深紫外发光二极管通过将齐纳二极管与深紫外发光二极管芯片集成为一个发光单元，仅需一次固晶工艺就能将发光单元固定于封装支架的凹槽内，从而降低了深紫外发光二极管的制作成本，进而提高了深紫外发光二极管的生产效率。

技术特征：

1.一种深紫外发光二极管，其特征在于，包括封装支架和发光单元，所述封装支架包括凹槽，所述发光单元位于所述凹槽内；

2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述齐纳二极管包括由下到上依次层叠设置的衬底层、n型半导体层、p型半导体层、钝化层以及电极层；

3.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述封装支架包括焊盘组件，所述焊盘组件包括第一焊盘以及与所述第一焊盘间隔设置的第二焊盘，所述第一电极与所述第一焊盘电性连接，所述第二电极与所述第二焊盘电性连接。

4.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述第一焊盘与所述第二焊盘的间距大于所述齐纳二极管在长度方向的尺寸；所述深紫外发光二极管芯片的外形尺寸小于与所述齐纳二极管的外形尺寸。

5.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述深紫外发光二极管芯片设置于所述齐纳二极管上远离所述封装支架的一侧，所述深紫外发光二极管芯片包括第三电极以及与所述第三电极间隔设置的第四电极；

6.根据权利要求5所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极以及所述第四电极的材料均包括au、sn、ag、cu、al、ni和cr中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述封装支架包括底板以及位于底板两端的侧板，所述侧板与所述底板之间的夹角大于90度；

8.一种如权利要求1至7任一项所述的深紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的深紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，所述s10还包括：

10.根据权利要求9所述的深紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，所述s101中，通过共晶焊接工艺或者超声波焊接工艺将多个所述深紫外发光二极管芯片焊接至一齐纳二极管晶圆片上。

技术总结
本发明提供了一种深紫外发光二极管及其制备方法，深紫外发光二极管包括封装支架和发光单元，封装支架包括凹槽，发光单元位于凹槽内，其中，发光单元包括齐纳二极管以及深紫外发光二极管芯片，深紫外发光二极管芯片与齐纳二极管并联连接；本发明提供的深紫外发光二极管通过将齐纳二极管与深紫外发光二极管芯片集成为一个发光单元，仅需一次固晶工艺就能将发光单元固定于封装支架的凹槽内，从而降低了深紫外发光二极管的制作成本，进而提高了深紫外发光二极管的生产效率。

技术研发人员：白生茂,李磅,金利,许璐,王磊,陈景文,王永忠
受保护的技术使用者：湖北优炜芯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13