一种高效出光的GaN基LED芯片，涉及半导体发光领域。本实用新型专利技术包括从下到上依次排列的衬底、GaN缓冲层、不掺杂U-GaN层、N-GaN层、多量子阱发光层、P-GaN层和透明导电层。在芯片一端的透明导电层上设置P型电极，在芯片另一端的N-GaN层欧姆接触层上设置N型电极。其结构特点是，所述N-GaN层欧姆接触层上还置有柱状平台。所述柱状平台位于多量子阱发光层与N型电极之间，柱状平台从下至上依次为N-GaN层、多量子阱发光层和P-GaN层。同现有技术相比，本实用新型专利技术能有效提高LED的外量子取出效率，提高芯片亮度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及半导体发光领域，特别是具有高效出光的N区结构GaN基LED芯片。
技术介绍
GaN材料是第三代半导体材料，禁带宽度为3.4eV，由于它性质稳定，又是波长位于蓝紫光的直接带隙发光材料，因此是制造蓝紫光LED芯片的优质材料。随着外延生长技术和多量子阱结构的发展，GaN基LED的内量子效率已经有了非常大的提高，目前GaN基的内量子效率可达70%以上，但LED的外量子效率通常只有40%左右。所以进一步提高GaN基LED的外量子提取效率能提高LED出光效率和降低LED的使用成本。然而影响GaN基的LED外量子效率的主要因素除了由于GaN材料与空气的折射率差较大导致光提取效率较低之外，金属电极对于光的吸收也非常严重。如图1所示，从LED多量子阱发光层5侧面发出的光被N型电极9的侧面吸收掉，从而损失了一部分光效。常规的LED为了减少芯片电极的吸光，设计了反射电极，但N型电极9侧面的吸光并未得到有效改善，大大影响了出光效率。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的是提供一种高效出光的GaN基LED芯片。它能有效提高LED的外量子取出效率，提高芯片亮度。为了达到上述技术目的，本技术的技术方案以如下方式实现:一种高效出光的GaN基LED芯片，它包括从下到上依次排列的衬底、GaN缓冲层、不掺杂U-GaN层、N-GaN层、多量子讲发光层、P-GaN层和透明导电层。在芯片一端的透明导电层上设置P型电极，在芯片另一端的N-GaN层欧姆接触层上设置N型电极。其结构特点是，所述N-GaN层欧姆接触层上还置有柱状平台。所述柱状平台位于多量子阱发光层与N型电极之间，柱状平台从下至上依次为N-GaN层、多量子阱发光层和P-GaN层。在上述高效出光的GaN基LED芯片中，所述柱状平台的宽度为5_10 ym。如上所述高效出光的GaN基LED芯片的制作方法，包括以下制作步骤:I)利用金属有机物化学气相沉积技术，在衬底上表面依次外延生长GaN缓冲层、不掺杂U-GaN层、N-GaN层、多量子阱发光层、P-GaN以及透明导电层(7)；2)利用曝光技术及ICP技术部分刻蚀出N-GaN层欧姆接触层并形成柱状平台，刻蚀深度为12000A，柱状平台宽度为5-10 ym;3)利用蒸镀技术制备透明导电层并利用曝光技术和刻蚀技术制备出P-GaN层欧姆接触层；4)利用蒸镀和曝光技术制备P型电级和N型电极；5)将制作完成的LED芯片背面减薄；6)利用蒸发方法在芯片背面制作ODR或DBR反射层；7)将LED芯片通过激光切割和劈裂机劈裂成小芯粒。本技术由于采用了上述结构，在多量子阱发光层与N型电极之间设置了柱状平台，GaN材料的柱状平台对光几乎不吸收，所以使得从多量子阱发光层侧面发出的光没有被N型电极侧面吸收掉，而是被反射回来，有效降低N电极侧面对于有源区发出的光的吸收，大大提高了 LED的外量子取出效率，从而提高了芯片亮度。下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步说明。【附图说明】图1为现有技术中GaN基LED芯片的结构不意图；图2为本技术的结构示意图。【具体实施方式】参看图2，本技术尚效出光的GaN基LED芯片包括从下到上依次排列的衬底1、GaN缓冲层2、不掺杂U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱发光层5、P-GaN层6和透明导电层7。在芯片一端的透明导电层7上设置P型电极8，在芯片另一端的N-GaN层4欧姆接触层上设置N型电极9。多量子阱发光层5与N型电极9之间的N-GaN层4欧姆接触层上还置有柱状平台10。柱状平台10从下至上依次为N-GaN层4、多量子阱发光层5和P-GaN层6。本技术GaN基LED芯片的制作方法实施例一:I)利用金属有机物化学气相沉积技术在衬底I上表面依次外延生长GaN缓冲层2、不掺杂U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱发光层5、P-GaN层6以及透明导电层7；2)利用曝光技术及ICP技术部分刻蚀出N-GaN欧姆接触层4，形成柱状平台10，刻蚀深度为12000A，柱状平台10的宽度为5 μ?? ;3)利用蒸镀技术制备透明导电层并利用曝光技术和刻蚀技术制备出P-GaN 6欧姆接触层；4)利用蒸镀和曝光技术制备P型电级8和N型电极9 ；5)将制作完成的LED芯片背面减薄；6)利用蒸发方法在芯片背面制作ODR或DBR反射层；7)将LED芯片通过激光切割和劈裂机劈裂成小芯粒。本技术GaN基LED芯片的制作方法实施例二:I)利用金属有机物化学气相沉积技术，在衬底I上表面依次外延生长GaN缓冲层2、不掺杂U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱发光层5以及P-GaN层6 ;2)利用曝光技术及ICP技术部分刻蚀出N-GaN欧姆接触层4，形成柱状平台10，刻蚀深度为12000Α，柱状平台10的宽度为8 μ?? ;3)利用蒸镀技术制备透明导电层并利用曝光技术和刻蚀技术制备出P-GaN 6欧姆接触层；4)利用蒸镀和曝光技术制备P型电级8和N型电极9 ；5)将制作完成的LED芯片背面减薄；6)利用蒸发方法在芯片背面制作ODR或DBR反射层；7)将LED芯片通过激光切割和劈裂机劈裂成小芯粒。本技术GaN基LED芯片的制作方法实施例三:I)利用金属有机物化学气相沉积技术，在衬底I上表面依次外延生长GaN缓冲层2、不掺杂U-GaN层3、N-GaN层4、多量子阱发光层5以及P-GaN层6 ;2)利用曝光技术及ICP技术部分刻蚀出N-GaN欧姆接触层4，形成柱状平台10，刻蚀深度为12000A，柱状平台10的宽度为10 μ?? ;3)利用蒸镀技术制备透明导电层并利用曝光技术和刻蚀技术制备出P-GaN 6欧姆接触层；4)利用蒸镀和曝光技术制备P型电级8和N型电极9 ；5)将制作完成的LED芯片背面减薄；6)利用蒸发方法在芯片背面制作ODR或DBR反射层；7)将LED芯片通过激光切割和劈裂机劈裂成小芯粒。以上所述，仅为本技术的具体实施例，并不限于本技术的其它实施方式，凡属本技术的技术路线原则之内，所做的任何显而易见的修改、替换或改进，均应属于本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种高效出光的GaN基LED芯片，它包括从下到上依次排列的衬底(I )、GaN缓冲层(2)、不掺杂U-GaN层(3)、N-GaN层(4)、多量子阱发光层(5)、P-GaN层(6)和透明导电层(7)，在芯片一端的透明导电层(7)上设置P型电极(8)，在芯片另一端的N-GaN层(4)欧姆接触层上设置N型电极(9)，其特征在于:所述N-GaN层(4)欧姆接触层上还置有柱状平台(10)，所述柱状平台(10)位于多量子阱发光层(5)与N型电极(9)之间，柱状平台(10)从下至上依次为N-GaN层(4 )、多量子阱发光层(5 )和P-GaN层(6 )。2.根据权利要求1所述的高效出光的GaN基LED芯片，其特征在于:所述柱状平台(10)的宽度为5-10 μ m。【专利摘要】一种高效出光的GaN基LED芯片，涉及半导体发光领域。本技术包括从下到上依次排列的衬底、GaN缓冲层、不掺杂U-GaN层、N-GaN层、多量子阱发光层、P-GaN层和透明导电层。在芯片一端的透明导电层上设置P型电极，在芯片本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效出光的GaN基LED芯片，它包括从下到上依次排列的衬底（1）、GaN缓冲层（2）、不掺杂U‑GaN层（3）、N‑GaN层（4）、多量子阱发光层（5）、P‑GaN层（6）和透明导电层（7），在芯片一端的透明导电层（7）上设置P型电极（8），在芯片另一端的N‑GaN 层（4）欧姆接触层上设置N型电极（9），其特征在于：所述N‑GaN层（4）欧姆接触层上还置有柱状平台（10），所述柱状平台（10）位于多量子阱发光层（5）与N型电极（9）之间， 柱状平台（10）从下至上依次为N‑GaN层（4）、多量子阱发光层（5）和P‑GaN层（6）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林海凤，吴飞翔，董发，李鹏飞，
申请(专利权)人：南通同方半导体有限公司，同方股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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