一种红黄光发光二极管芯片及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种红黄光发光二极管芯片及其制造方法，属于半导体技术领域。芯片包括N型反射层，N型反射层满足分布布拉格反射镜的反射原理，N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在基板上的正投影重合，且N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在基板上的正投影小于N型电流扩展层在基板上的正投影。则粗化反射层能够反射N型电极下方部分光子，反射后的部分光子再经过金属反射层反射至N型电流扩展层的未被N型电极遮挡的区域或LED芯片的侧面，此时光子即可从未被N型电极遮挡的区域或LED芯片的侧面出光，从而增加了发光二极管的出光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种红黄光发光二极管芯片及其制造方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种红黄光发光二极管芯片及其制造方法。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)作为信息光电子新兴产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。随着LED发光效率的提升，现有的LED芯片尺寸越来越小，而现有的电极的尺寸不能随之变小，因此LED出光面的电极占整个芯片的面积的比例越来越大，则电极会产生遮挡作用，导致发光层发出的大量光子至电极下方时无法出光，使得LED的出光效率降低。目前常用的方法是通过在电极正下方设置一个电流阻挡区域，阻挡电极正下方电流的传输能力，藉此提高非电极区域的电流密度，从而增加有源层的发光能力，减小电极遮光的问题。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：由于现有技术中的方法是通过提高LED的内量子效率，提高有源层的发光能力，但是还是无法避免电极遮光，且随着LED的亮度不断提升，电极的遮光问题越明显。
技术实现思路
为了解决现有技术中电极遮挡导致LED的出光效率低的问题，本专利技术实施例提供了一种红黄光发光二极管芯片及其制造方法。所述技术方案如下：一方面，提供了一种红黄光发光二极管芯片，所述芯片包括依次层叠的P型电极、基板、金属反射层、P型欧姆接触层、P型电流扩展层、P型限制层、有源层、N型限制层、N型电流扩展层、N型反射层、N型欧姆接触层，N型电极，所述N型反射层为超晶格结构，所述超晶格结构包括第一子层和第二子层，所述第一子层为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，所述第一子层的厚度为50～60nm，所述第二子层为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.4≤y≤0.6，所述第二子层的厚度为55～65nm，所述第一子层的折射率比所述第二子层的折射率小0.1～0.2；所述N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在所述基板上的正投影重合，且所述N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在所述基板上的正投影小于所述N型电流扩展层在所述基板上的正投影。进一步地，所述N型反射层的周期为5～13。进一步地，所述N型电流扩展层的靠近所述N型电极的一面上设有粗化区域，所述粗化区域位于所述N型电极在所述N型电流扩展层上的正投影之外。另一方面，提供了一种红黄光发光二极管芯片的制造方法，所述制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底上依次生长缓冲层、N型腐蚀停层、N型欧姆接触层、N型反射层、N型电流扩展层、N型限制层、有源层、P型限制层、P型电流扩展层、P型欧姆接触层，所述N型反射层为超晶格结构，所述超晶格结构包括第一子层和第二子层，所述第一子层为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，所述第一子层的厚度为50～60nm，所述第二子层为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.4≤y≤0.6，所述第二子层的厚度为55～65nm，所述第一子层的折射率比所述第二子层的折射率小0.1～0.2；在所述P型欧姆接触层上制作金属反射层；将所述金属反射层粘合到基板上；依次去除所述衬底、缓冲层和N型腐蚀停层；在所述N型欧姆接触层上制作N型电极；去除位于所述N型电极在所述基板厚度方向上的投影之外的所述N型欧姆接触层和所述N型反射层；在所述基板的背向所述金属反射层的一侧面上制作P型电极。进一步地，所述N型反射层的周期为5～13。进一步地，所述去除位于所述N型电极在所述基板厚度方向上的投影之外的所述N型反射层，包括：从所述N型粗化反射层远离所述基板的一侧面向靠近所述基板的方向进行粗化处理，且粗化深度大于所述N型粗化反射层的总厚度，以去除掉除位于所述N型电极在所述基板厚度方向上的投影之外的所述N型反射层。进一步地，所述从所述N型反射层远离所述基板的一侧面向靠近所述基板的方向进行粗化处理，包括：在粗化液中进行多次粗化，以使所述粗化深度大于所述N型反射层的总厚度，且在所述多次粗化中，第一次粗化的时间最长。进一步地，所述第一次粗化的时间为1～2min。进一步地，所述粗化液由比例为5:1的磷酸和盐酸配置。进一步地，所述粗化深度为1.0～1.6um。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置N型反射层，N型反射层为由两个子层组成的超晶格结构，第一子层为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，厚度为50～60nm，第二子层为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.4≤y≤0.6，厚度为55～65nm，第一子层和第二子层的厚度是根据分布布拉格反射镜的反射原理设计的，且两者交替生长配合第一子层与第二子层的折射率差0.1-0.2，使得第一子层与第二子层满足分布布拉格反射镜(即由多层高折射率和低折射率材料交替排列组成的周期结构，且每层材料的光学厚度为中心反射波长的四分之一)的反射原理，则粗化反射层可起到反射作用，由于N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在基板上的正投影重合，且N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在基板上的正投影小于N型电流扩展层在基板上的正投影，则粗化反射层能够反射N型电极下方部分光子，反射后的部分光子再经过金属反射层反射至N型电流扩展层的未被N型电极遮挡的区域或LED芯片的侧面，此时光子即可从未被N型电极遮挡的区域或LED芯片的侧面出光，从而增加了发光二极管的出光效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术实施例提供的一种红黄光发光二极管芯片的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种红黄光发光二极管芯片的制造方法的方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种红黄光发光二极管芯片，图1是本专利技术实施例提供的一种红黄光发光二极管外芯片的结构示意图，如图1所示，该芯片包括依次层叠的P型电极1、基板2、金属反射层3、P型欧姆接触层4、P型电流扩展层5、P型限制层6、有源层7、N型限制层8、N型电流扩展层9、N型反射层10、N型欧姆接触层11、N型电极12。N型反射层10为超晶格结构，该超晶格结构包括第一子层101和第二子层102，第一子层101为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，第一子层101的厚度为50～60nm，第二子层102为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.4≤y≤0.6，第二子层102的厚度为55～65nm，第一子层101的折射率比第二子层102的折射率小0.1～0.2。N型电极12、N型欧姆接触层11和N型反射层10在基板2上的正投影重合，且N型电极12、N型欧姆接触层11和N型反射层10在基板2上的正投影小于N型电流扩展层9在基板2上的正投影。本专利技术实施例通过设置N型反射层，N型反射层为由两个子层组成的超晶格结构，第一子层为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，厚度为50～60nm，第二子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红黄光发光二极管芯片，其特征在于，所述芯片包括依次层叠的P型电极、基板、金属反射层、P型欧姆接触层、P型电流扩展层、P型限制层、有源层、N型限制层、N型电流扩展层、N型反射层、N型欧姆接触层，N型电极，所述N型反射层为超晶格结构，所述超晶格结构包括第一子层和第二子层，所述第一子层为(AlxGa1‑x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，所述第一子层的厚度为50～60nm，所述第二子层为(AlyGa1‑y)0.5In0.5P层，0.4≤y≤0.6，所述第二子层的厚度为55～65nm，所述第一子层的折射率比所述第二子层的折射率小0.1～0.2；所述N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在所述基板上的正投影重合，且所述N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在所述基板上的正投影小于所述N型电流扩展层在所述基板上的正投影。

【技术特征摘要】
1.一种红黄光发光二极管芯片，其特征在于，所述芯片包括依次层叠的P型电极、基板、金属反射层、P型欧姆接触层、P型电流扩展层、P型限制层、有源层、N型限制层、N型电流扩展层、N型反射层、N型欧姆接触层，N型电极，所述N型反射层为超晶格结构，所述超晶格结构包括第一子层和第二子层，所述第一子层为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，所述第一子层的厚度为50～60nm，所述第二子层为(AlyGa1-y)0.5In0.5P层，0.4≤y≤0.6，所述第二子层的厚度为55～65nm，所述第一子层的折射率比所述第二子层的折射率小0.1～0.2；所述N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在所述基板上的正投影重合，且所述N型电极、N型欧姆接触层和N型反射层在所述基板上的正投影小于所述N型电流扩展层在所述基板上的正投影。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述N型反射层的周期为5～13。3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述N型电流扩展层的靠近所述N型电极的一面上设有粗化区域，所述粗化区域位于所述N型电极在所述N型电流扩展层上的正投影之外。4.一种红黄光发光二极管芯片的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底上依次生长缓冲层、N型腐蚀停层、N型欧姆接触层、N型反射层、N型电流扩展层、N型限制层、有源层、P型限制层、P型电流扩展层、P型欧姆接触层，所述N型反射层为超晶格结构，所述超晶格结构包括第一子层和第二子层，所述第一子层为(AlxGa1-x)0.5In0.5P层，0.8≤x≤1，所述第一子层的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世俊，邢振远，李彤，董耀尽，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33