一种光电芯片导电层结构的制作方法

本技术涉及半导体电子信息，具体为一种光电芯片导电层结构。

背景技术：

1、随着科技进步和发展，深紫外uvc光电子芯片应用越来越广泛，其包括uvc-led芯片、uvc-vcsel芯片以及uvc-ld芯片等芯片在医疗卫生、生物分析和通信等领域发挥着着越来越重要的作用。而深紫外uvc光电子芯片的性能主要取决于芯片内部产生的光子在经过芯片本身的吸收、折射、反射后，实际在器件外部可测量到的数据。

2、由于深紫外uvc光具有折射率大、容易被材料吸收、透射率低等特点，一般uvc光电子芯片都会表现出较低的出光效率，出光率低会导致功率输出变小，这会降低芯片的性能，uvc光电子芯片的出光效率低会导致其在工业和商业上的应用范围有限，而石墨烯材料对紫外光的吸收少，而且导电性能极佳，将其应用在uvc光电芯片上，可以大大的提高uvc光电芯片的出光率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种光电芯片导电层结构，以解决上述背景技术中提出的现有的uvc光电芯片输出功率较低的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种光电芯片导电层结构，包括芯片本体，所述芯片本体的下侧设置有封装反射层，所述芯片本体的上侧设置有石墨烯层；

3、所述芯片本体包括外延层、n型电极区、限制层和p型电极区，所述n型电极区位于外延层与限制层之间，所述限制层位于n型电极区与p型电极区之间。

4、优选的，所述芯片本体包括外延层、n型电极区、限制层和p型电极区从下往上依次排列，所述芯片本体为uvc-vcsel芯片，所述石墨烯层位于p型电极区的上侧，所述封装反射层位于外延层的下侧。

5、优选的，所述封装反射层从下往上依次包括镀ag层ⅰ和dbr层ⅰ，所述外延层从下往上依次包括al2o3层、低温aln层及高温aln层，所述n型电极区从下往上依次包括低浓度n型al1-xgaxn层、n++型al1-xgaxn层和高浓度n型al1-xgaxn层，所述限制层从下往上依次包括n型超晶格层和发光层，所述p型电极区从下往上依次包括p型algan层、p++型algan层及dbr层ⅱg。

6、优选的，所述n型电极区设置成t型，所述n型电极区凸出端外侧设置有n型电极，所述p型电极区的本体上侧开设有环形槽，所述环形槽的内侧及p型电极区上表面位于环形槽外侧的部位均设置有p型电极。

7、优选的，所述芯片本体包括外延层、n型电极区、限制层和p型电极区从上往下依次排列，所述芯片本体为uvc-led芯片，所述石墨烯层位于外延层的上侧，所述石墨烯层的上侧设置有金属电极，所述封装反射层位于p型电极区的下侧，所述封装反射层的下侧设置有衬底。

8、优选的，所述外延层从上往下依次包括低温inn层、ingan层、algainn层及高温gan层，所述n型电极区为n型algan层，所述限制层从上往下依次包括有源层、电子阻挡层和dbr反射层，所述p型电极区为p型algan层，所述封装反射层为镀ag层ⅱ。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、本装置基于垂直uvc光电子芯片的基础，在uvc-led、uvc-vcsel等芯片上应用，可以极大的提升电流扩展及uvc光的分布和透射，通过垂直芯片结构使得芯片电流可以上下导通，减小电流的堵塞和增大扩展面积，通过加入石墨烯层，可以提升电极的导电和电流扩展均匀性，同时可以透射大多数uvc光，通过表面电流导电层的特殊微纳设计结合石墨烯的光电特性，能够提升uvc芯片整体的光电转换效率和功率输出。

技术特征：

1.一种光电芯片导电层结构，包括芯片本体(1)，其特征在于：所述芯片本体(1)的下侧设置有封装反射层(2)，所述芯片本体(1)的上侧设置有石墨烯层(3)；

2.根据权利要求1所述的一种光电芯片导电层结构，其特征在于：所述芯片本体(1)包括外延层(11)、n型电极区(12)、限制层(13)和p型电极区(14)从下往上依次排列，所述芯片本体(1)为uvc-vcsel芯片，所述石墨烯层(3)位于p型电极区(14)的上侧，所述封装反射层(2)位于外延层(11)的下侧。

3.根据权利要求2所述的一种光电芯片导电层结构，其特征在于：所述封装反射层(2)从下往上依次包括镀ag层ⅰ和dbr层ⅰ，所述外延层(11)从下往上依次包括al2o3层、低温aln层及高温aln层，所述n型电极区(12)从下往上依次包括低浓度n型al1-xgaxn层、n++型al1-xgaxn层和高浓度n型al1-xgaxn层，所述限制层(13)从下往上依次包括n型超晶格层(134)和发光层(135)，所述p型电极区(14)从下往上依次包括p型algan层、p++型algan层及dbr层ⅱ。

4.根据权利要求2所述的一种光电芯片导电层结构，其特征在于：所述n型电极区(12)设置成t型，所述n型电极区(12)凸出端外侧设置有n型电极(6)，所述p型电极区(14)的本体上侧开设有环形槽，所述环形槽的内侧及p型电极区(14)上表面位于环形槽外侧的部位均设置有p型电极(7)。

5.根据权利要求1所述的一种光电芯片导电层结构，其特征在于：所述芯片本体(1)包括外延层(11)、n型电极区(12)、限制层(13)和p型电极区(14)从上往下依次排列，所述芯片本体(1)为uvc-led芯片，所述石墨烯层(3)位于外延层(11)的上侧，所述石墨烯层(3)的上侧设置有金属电极(4)，所述封装反射层(2)位于p型电极区(14)的下侧，所述封装反射层(2)的下侧设置有衬底(5)。

6.根据权利要求5所述的一种光电芯片导电层结构，其特征在于：所述外延层(11)从上往下依次包括低温inn层、ingan层、algainn层及高温gan层，所述n型电极区(12)为n型algan层，所述限制层(13)从上往下依次包括有源层(131)、电子阻挡层(132)和dbr反射层(133)，所述p型电极区(14)为p型algan层，所述封装反射层(2)为镀ag层ⅱ。

技术总结
本技术公开的属于半导体电子信息技术领域，具体为一种光电芯片导电层结构，包括芯片本体，所述芯片本体的下侧设置有封装反射层，所述芯片本体的上侧设置有石墨烯层；所述芯片本体包括外延层、n型电极区、限制层和p型电极区，所述n型电极区位于外延层与限制层之间，所述限制层位于n型电极区与p型电极区之间，本装置基于垂直UVC光电子芯片的基础，应用在垂直UVC光电子芯片上可以极大的提升电流扩展及UVC光的分布和透射，通过垂直芯片结构使得芯片电流可以上下导通，减小电流的堵塞和增大扩展面积，通过加入石墨烯层，可以提升电极的导电和电流扩展均匀性。

技术研发人员：王晓波
受保护的技术使用者：西安瑞芯光通信息科技有限公司
技术研发日：20230518
技术公布日：2024/1/13