同时具有SBD和DUV LED结构的集成光电子芯片结构及其制备方法技术

本发明专利技术为一种同时具有SBD和DUV LED结构的集成光电子芯片结构及其制备方法。该结构包括排列为一行的n个SBD器件，以及位于其下的n列*m行的DUV LED；所述的SBD和DUV LED呈阵列排布；n个SBD器件为串联，右端的欧姆接触电极和上面的条形芯片电极相连；左端的肖特基接触电极和下一行正下方的DUV LED的n型欧姆电极相连，DUV LED的p型欧姆电极和相邻的DUV LED的n型欧姆电极相连；n列*m行的DUV LED呈蛇形排列串联。本发明专利技术可以利用SBD结构的单向导通性将市路电压220V的交流电(AC)变为脉冲直流电(DC)，从而可以实现市路电压对该器件的直接供电，脉冲直流电可以减少DUV LED发热，延长使用寿命，此外制作工艺简单，易于操作，可重复性强，生产成本低。

Integrated optoelectronic chip structure with SBD and DUV LED structure and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
同时具有SBD和DUVLED结构的集成光电子芯片结构及其制备方法
本专利技术涉及发光二极管半导体
，具体地说是一种同时具有肖特基(SBD)和深紫外发光二极管(DUVLED)结构的集成光电子芯片及其制备方法。
技术介绍
现如今，以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料以其优良的光电特性和广阔的应用前景，成为全球诸多现代工业领域研究的热点。第三代宽禁带半导体材料拥有禁带宽度大、高迁移率、抗辐射能力强等优点，因此在半导体发光、电子电力器件、遥感探测、可见光通讯等领域具有广泛的应用空间。尤其是全球在2020年备受新冠病毒的威胁，基于AlGaN的深紫外发光二极管(DUVLED)在杀菌消毒和社会公共卫生等领域潜力巨大。相比于基于“水银”的深紫外光源，AlGaN基深紫外LED工作电压低，一般在3至5V之间，且一般采取直流(DC)供电方式，这是深紫外LED的巨大优势之一。随着LED的普及和广泛应用，芯片若想采用市路电压(220V)直接供电，电路必须接入LED驱动器(变压器和AC-DC转换器)；传统的用LED驱动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时具有SBD和DUV LED结构的集成光电子芯片结构，其特征为该结构包括排列为一行的n个SBD器件，以及位于其下的n列*m行的DUV LED；所述的SBD和DUV LED呈阵列排布；其中，n＝1～25，m＝4～50；/n其中，n个SBD器件为串联，右端的欧姆接触电极和上面的条形芯片电极相连；左端的肖特基接触电极和下一行正下方的DUV LED的n型欧姆电极相连，DUV LED的p型欧姆电极和相邻的DUV LED的n型欧姆电极相连；n列*m行的DUV LED呈蛇形排列串联；最下行的尾端的DUVLED的p型欧姆电极与下部的条形芯片电极相连；/n所述的SBD和DUV LED共用一个相同的衬底...

【技术特征摘要】
1.一种同时具有SBD和DUVLED结构的集成光电子芯片结构，其特征为该结构包括排列为一行的n个SBD器件，以及位于其下的n列*m行的DUVLED；所述的SBD和DUVLED呈阵列排布；其中，n＝1～25，m＝4～50；
其中，n个SBD器件为串联，右端的欧姆接触电极和上面的条形芯片电极相连；左端的肖特基接触电极和下一行正下方的DUVLED的n型欧姆电极相连，DUVLED的p型欧姆电极和相邻的DUVLED的n型欧姆电极相连；n列*m行的DUVLED呈蛇形排列串联；最下行的尾端的DUVLED的p型欧姆电极与下部的条形芯片电极相连；
所述的SBD和DUVLED共用一个相同的衬底和缓冲层；
所述的DUVLED中，缓冲层上依次为n-AlGaN层、本征AlGaN层、n-AlGaN电子传输层；所述的n-AlGaN电子传输层为上、下层两部分，上层为下层投影面积的80％，上层厚度为下层厚度的10％～25％；n-AlGaN电子传输层的上层依次覆盖有多量子阱层、p-AlGaN电子阻挡层、p-AlGaN/p-GaN空穴注入层、电流扩展层；电流扩展层上还部分覆盖有p-型欧姆电极，p-型欧姆电极面积为电流扩展层面积的5％～100％；n-AlGaN电子传输层的下层上表面的暴露部分还部分覆盖有n-型欧姆电极，n-型欧姆电极面积为n-AlGaN电子传输层的下层的暴露部分面积的5％～95％；n-AlGaN层、本征AlGaN层、n-AlGaN电子传输层、多量子阱层、p-AlGaN电子阻挡层、p-AlGaN/p-GaN空穴注入层、电流扩展层的侧部，以及电流扩展层上表面的暴露部分、n-AlGaN电子传输层的下层的暴露部分覆盖有绝缘层；
所述的SBD中，缓冲层上为n-AlGaN层，n-AlGaN层上表面的40％～60％覆盖有本征AlGaN层；n-AlGaN层的暴露部分的5％～100％覆盖有欧姆电极，本征AlGaN层的5％～100％覆盖有肖特基接触电极。


2.如权利要求1所述的同时具有SBD和DUVLED结构的集成光电子芯片结构，其特征为电极之间通过金属连接，所述的金属为Ni/Au、Cr/Au、Pt/Au或Ni/Al。


3.如权利要求1所述的同时具有SBD和DUVLED结构的集成光电子芯片结构，其特征为所述的衬底为蓝宝石、SiC、Si、AlN、GaN或石英玻璃；
所述的缓冲层的材质为AlGaN，厚度为10nm～50nm；
所述的n-AlGaN层的厚度为1μm～6μm；
所述的本征AlGaN层的厚度为1μm～5μm；
所述的n-AlGaN...

【专利技术属性】
技术研发人员：张紫辉，张丹扬，张勇辉，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12