Led芯片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种LED芯片。
【背景技术】
[0002] 发光二极管（LED)作为一种高效、环保和绿色新型固态照明光源，具有体积小、重 量轻、寿命长、可靠性高及使用功耗低等优点，使其得以广泛应用。特别地，随着LED行业的 迅猛发展，LED在照明领域的应用所占比例越来越高。随着大功率LED芯片在照明领域广 泛应用，对大功率LED芯片发光效率要求与日俱增，要提升大功率LED芯片发光效率，一方 面要提高大功率LED芯片的亮度，另外一方面要降低大功率LED芯片在高电流密度下的工 作电压。
[0003] LED芯片工作电压主要是受电压最小理论值、接触电阻、低载流子浓度和低迀移率 材料的体电阻、载流子注入量子阱在导带和价带带阶处造成的能量损失等方面影响。因此， 通过减小接触电阻来降低工作电压是降电压的重要方式之一。
[0004] P型GaN(GaN即为氮化镓）材料的接触电阻率很难达到等于或小于1(T3 D? cm2。 低阻P型GaN材料欧姆接触主要是受到两个方面的制约：一方面是缺乏合适的的接触金属 材料，另外一方面是很难获得高浓度P型掺杂GaN基材料。
[0005] 金属与半导体接触时，若半导体一侧的掺杂浓度很高，则势皇区宽度将会变薄，载 流子可以通过隧穿效应穿越势皇，产生相当大的隧穿电流，形成欧姆接触。另外，掺杂浓度 越高，产生的空穴浓度越高，其电阻率越低。因此如何获得高掺杂浓度的P型GaN层是减小 接触阻值，增加载流子穿越金属与半导体接触势皇区几率，是半导体发光器件技术领域的 难题之一。
[0006] 此外，现有LED芯片在P型GaN层上设有P型GaN接触层和N型InGaN接触层，设 置N型InGaN接触层虽然可以与芯片ITO工艺形成良好的接触，起到降低工作电压的作用， 但N型InGaN接触层本身也是吸光的，影响发光亮度。
[0007] 因此，针对上述技术问题，有必要提供一种LED芯片。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型的目的在于提供一种LED芯片。
[0009] 为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：
[0010] 一种LED芯片，所述LED芯片从下向上依次包括：
[0011] 衬底；
[0012] 位于衬底上的成核层；
[0013] 位于成核层上的氮化物缓冲层；
[0014] 位于氮化物缓冲层上的非掺杂GaN层；
[0015] 位于非掺杂GaN层上的N型GaN层；
[0016] 位于N型GaN层上的多量子阱层；
[0017] 位于多量子阱层上的P型AlGaN层；
[0018] 位于P型AlGaN层上的P型GaN层；
[0019] 位于P型GaN层上的P型InGaN接触层，所述P型InGaN接触层中In的摩尔浓度 向着远离所述P型GaN层的方向递增；
[0020] 位于P型InGaN接触层上且与P型InGaN接触层电性导通的P电极，位于N型GaN 层上且与N型GaN层电性导通的N电极。
[0021] 作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层中In的摩尔浓度向着远离 所述P型GaN层的方向线性递增。
[0022] 作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层中Ga的摩尔浓度恒定且In 和Ga的摩尔浓度比在0. 6-2的区间内递增。
[0023] 作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层为Mg掺杂。
[0024] 作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层的Mg掺杂浓度为 2~4X1E20atoms/cm3。
[0025] 作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层的厚度为5-10nm。
[0026] 作为本实用新型的进一步改进，所述氮化物缓冲层的厚度为0. 5-lum。
[0027] 作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层与P电极之间设有透明导 电层。
[0028] 本实用新型的有益效果是：
[0029] 本实用新型中与金属接触的是P型InGaN接触层，P型InGaN接触层中掺杂有高浓 度的Mg，In的摩尔浓度为逐渐递增的渐变层结构并在接触面上达到最高值，P型InGaN接 触层的空穴浓度较高，减少了与金属接触电阻率，增加了载流子通过隧穿穿越金属与半导 体接触势皇区的几率，可以降低大功率LED芯片的工作电压，同时减少吸光，从而提高了大 功率LED芯片的发光效率。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本实用新型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 是本实用新型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。
[0031] 图1为本实用新型LED芯片的示意图；
[0032] 图2为现有技术LED芯片的示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实 用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型 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，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0034] 参图1所示，本实用新型公开了一种LED芯片，从下向上依次包括：
[0035] 衬底10,衬底材料通常为蓝宝石衬底，也可以为其他衬底材料，如Si、SiC等；
[0036] 位于衬底10上的成核层20 ;
[0037] 位于成核层20上的氮化物缓冲层30,其中氮化物缓冲层30为GaN缓冲层或A1N 缓冲层。优选地，GaN缓冲层是高温条件下生长的高温GaN缓冲层，氮化物缓冲层30的厚 度优选为〇? 5-lum;
[0038] 位于氮化物缓冲层30上的非掺杂GaN层40;
[0039] 位于非掺杂GaN层40上的N型GaN层50;
[0040] 位于N型GaN层50上的多量子阱层60 ;
[0041] 位于多量子阱层60上的P型AlGaN层70;
[0042] 位于P型AlGaN层70上的P型GaN层80 ;
[0043] 位于P型GaN层80上的P型InGaN接触层90,P型InGaN接触层90的厚度优选 为5-10nm，所述P型InGaN接触层90中In的摩尔浓度向着远离所述P型GaN层80的方向 递增，其中In的摩尔浓度可以是线性递增也可以是非线性递增，例如阶梯式递增；
[0044] 位于P型InGaN接触层上且与P型InGaN接触层电性导通的P电极91，位于N型 GaN层上且与N型GaN层电性导通的N电极51。
[0045]P型InGaN接触层90中Ga的摩尔浓度恒定，随着In的摩尔浓度递增，In和Ga的 摩尔浓度的比值也呈递增的趋势，优选的，In和Ga的摩尔浓度的比值在0. 6-2的区间内。
[0046] P型InGaN接触层90的Mg掺杂浓度为2~4XlE20atoms/cm3,高浓度的Mg掺杂可 以提升P型InGaN接触层的空穴浓度，减少与金属接触的电阻率。
[0047] 优选的，所述P型InGaN接触层与P电极之间设有透明导电层（图未示)。
[0048] 相应地，本实用新型还公开了一种LED芯片的制备方法，具体包括：
[0049] 提供一衬底10 ;
[0050] 在衬底10上生长成核层20 ;
[0051 ] 在成核层20上生长氮化物缓冲层30 ;
[0052] 在氮化物缓冲层30上生长非掺杂GaN层40 ;
[0053] 在非掺杂GaN层40上生长N型GaN层50;
[0054] 在N型