一种具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片，该GaAs基LED芯片包括N电极、GaAs衬底和外延层，外延层上设置有电流扩展层，电流扩展层上设置有p电极，p电极外围的电流扩展层为粗化电流扩展层。本实用新型专利技术通过设置粗化电流扩展层，避免了现有技术中对GaAs基LED芯片的外延层直接进行粗化造成的不稳定性，且通过负胶剥离的方式制备的粗化电流扩展层图形更稳定，提高了出光效率，避免了采用常规腐蚀法制备电极过程中的腐蚀液对粗化电流扩展层的腐蚀及对粗化面影响，通过负性光刻胶剥离制备电极的方法，避免了对粗化电流扩展层的损伤且电极图形更易焊线。
【技术实现步骤摘要】
具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片
本技术涉及一种GaAs基LED(发光二极管)芯片，属于光电子
技术介绍
LED作为21世纪的照明新光源，同样亮度下，半导体灯耗电仅为普通白炽灯的l/10，而寿命却可以延长100倍。LED器件是冷光源，光效高，工作电压低，耗电量小，体积小，可平面封装，易于开发轻薄型产品，结构坚固且寿命很长，光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度，还是从减少环境污染的角度，LED作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。上世纪50年代，在IBMThomasJ.WatsonResearchCenter为代表的诸多知名研究机构的努力下，以GaAs为代表的III–V族半导体在半导体发光领域迅速崛起。之后随着金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术的出现，使得高质量的III–V族半导体的生长突破了技术壁垒，各种波长的半导体发光二极管器件相继涌入市场。由于半导体发光二极管相对于目前的发光器件具有效率高、寿命长、抗强力学冲击等特质，在世界范围内被看作新一代照明器件。但是由于III–V族半导体的折射率普遍较高(GaP：3.2)，这就导致LED的发光区域发出的光在经芯片表面出射到空气中时受制于界面全反射现象，只有极少部分的光可以出射到器件外部(GaP约为2.4％)。界面全反射现象导致LED的外量子效率低下，是制约LED替代现有照明器件的主要原因。GaAs基LED芯片如何增加出光效率成为现阶段的主要研发方向，如果通过对外延层进行粗化，一般通过化学腐蚀实现，化学腐蚀存在腐蚀图形不稳定的问题，批量生产下会产生波动；如果采用ICP刻蚀法则受限设备，如何既能有效提升出光效率且能不影响电极及外延层成为现阶段研究的主要方向。中国专利文献CN105428485A公开的《GaP表面粗化的AlGaInP基LED及其制造方法》是直接将外延片浸入粗化液中，使裸露的p型GaP窗口层表面粗化，达到了湿法腐蚀粗化p型GaP窗口层表面的效果；沉积ITO膜作为电流扩展层。此方法是主要是对外延层上进行粗化，对于外延生长及外延层表面的要求较高，不易规模化生产。现阶段大部分GaAs基LED芯片都是对外延层进行粗化，外延层粗化要求较高且不易形成较好的出射角度。
技术实现思路
针对现有GaAs基LED芯片存在的出光效率有待提高的问题，本技术提供一种出光效率高的具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片。本技术的具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片，采用以下技术方案：该GaAs基LED芯片，包括N电极、GaAs衬底和外延层，N电极、GaAs衬底和外延层自下至上依次设置，外延层上设置有电流扩展层，电流扩展层上设置有p电极，p电极外围的电流扩展层为粗化电流扩展层。上述GaAs基LED芯片通过在p电极下方设置未粗化的电流扩展层，而对p电极外围的电流扩展层粗化，p电极下方通过电流扩展层使电流更好的扩展，通过对p电极外围电流扩展层的粗化，改变光的出射角度，提高了出光效率，提升了GaAs基发光二极管的品质。本技术通过设置粗化电流扩展层，避免了现有技术中对GaAs基LED芯片的外延层直接进行粗化造成的不稳定性，且通过负胶剥离的方式制备的粗化电流扩展层图形更稳定，提高了出光效率，避免了采用常规腐蚀法制备电极过程中的腐蚀液对粗化电流扩展层的腐蚀及对粗化面影响，通过负性光刻胶剥离制备电极的方法，避免了对粗化电流扩展层的损伤且电极图形更易焊线。附图说明图1是本技术中具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片的结构示意图。图中：1、N电极，2、GaAs衬底，3、外延层，4、粗化电流扩展层，5、未粗化电流扩展层，6、P电极。具体实施方式本技术的具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片，如图1所示，由下往上依次为N电极1、GaAs衬底2、外延层3和电流扩展层，电流扩展层上设置有p电极6，除了p电极6下方的电流扩展层区域以外p电极6外围的电流扩展层区域为粗化电流扩展层4，也就是电流扩展层只在p电极6下方不是粗化结构，其余部分都是粗化的。电流扩展层中未粗化区域(即未粗化电流扩展层5)与P电极6重合，这样在p电极6下方通过没有粗化的电流扩展层将电流更好的扩展，通过对电流扩展层在P电极外其它区域均进行粗化改变光的出射角度，提高了出光效率，提升了GaAs基发光二极管的品质。本技术中，粗化电流扩展层4制备过程采用了最简便的方法，使用负性光刻胶，采用常规负性光刻胶剥离的方法制备，利用负性光刻胶，提高了粗化图形的稳定，得到更好的粗化电流扩展层。在外延层3表面上沉积一层ITO薄膜，此ITO薄膜覆盖整个芯片表面且除P电极位置外其它区域均进行了粗化处理，电流能更好的扩展到整个芯片且通过对ITO薄膜的粗化使得光能得到更好的出射角度；通过退火使ITO薄膜与GaAs基发光二极管芯片外延层形成了良好的欧姆接触，大大降低了芯片的电压。本技术通过生长有一层粗化电流扩展层且P电极下方为未粗化电流扩展层，在p电极下方通过电流扩展层将电流更好的扩展，通过对电流扩展层的粗化，改变光的出射角度，提高了出光效率，提升了GaAs基发光二极管的品质。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片，包括N电极、GaAs衬底和外延层，N电极、GaAs衬底和外延层自下至上依次设置，其特征是，外延层上设置有电流扩展层，电流扩展层上设置有p电极，p电极外围的电流扩展层为粗化电流扩展层。
【技术特征摘要】
1.一种具有粗化电流扩展层的GaAs基LED芯片，包括N电极、GaAs衬底和外延层，N电极、GaAs衬底和外延层自下...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，闫宝华，王建华，陈康，刘琦，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37
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