一种发光芯片外延结构及其制作方法和发光芯片技术

本发明专利技术涉及一种发光芯片外延结构及其制作方法和发光芯片。发光芯片外延结构包括半导体发光叠层，半导体发光叠层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层，半导体发光叠层的第一面包括多个凹陷；多个内凹式粗化层，每个内凹式粗化层透光且分别设于多个凹陷中的一个凹陷中，多个内凹式粗化层与半导体发光叠层的第一面的表面齐平；后续膜层，后续膜层设于半导体发光叠层的第一面上。避免表面粗化的结构有可能导致后续膜层的电流横向扩展受阻而一定程度的削弱光提取效率的问题，且后续膜层与半导体发光叠层的键合效果好，可靠的提升了光提取效率。提升了光提取效率。提升了光提取效率。

【技术实现步骤摘要】
一种发光芯片外延结构及其制作方法和发光芯片


[0001]本专利技术涉及发光芯片领域，尤其涉及一种发光芯片外延结构及其制作方法和发光芯片。

技术介绍

[0002]半导体发光二极管是目前使用广泛的发光器件，半导体发光二极管外量子效率的大小等于器件的内量子效率与光提取效率的乘积。然而，一些半导体发光二极管的光提取效率低。为了提高半导体发光二极管的光提取效率，一些相关技术中，通过表面粗化的方式提升光提取效率，然而，表面粗化的结构有可能导致后续膜层的电流横向扩展受阻而一定程度的削弱光提取效率，且会影响后续膜层与芯片外延层的键合效果。
[0003]因此，如何更为可靠的提升光提取效率是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种发光芯片外延结构及其制作方法和发光芯片，旨在解决通过表面粗化的方式提升芯片的光提取效率时，可能导致后续膜层的电流横向扩展受阻而一定程度的影响光提取效率的提升效果，且会影响后续膜层与芯片外延层的键合效果的问题。
[0005]一种发光芯片外延结构，包括：
[0006]半导体发光叠层，所述半导体发光叠层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述半导体发光叠层的第一面包括多个凹陷；
[0007]多个内凹式粗化层，每个所述内凹式粗化层透光且分别设于所述多个凹陷中的一个凹陷中，所述多个内凹式粗化层与所述半导体发光叠层的第一面的表面齐平；
[0008]后续膜层，所述后续膜层设于所述半导体发光叠层的第一面上。
[0009]上述发光芯片外延结构，内凹式粗化层在半导体发光叠层的第一面的表面齐平，保证了半导体发光叠层表面的平整，保证了半导体发光叠层与后续膜层的键合效果，且后续膜层不会因膜层区域中的材质不均匀而导致电流的横向扩展受阻，保证了光提取效率的提升效果，实现了可靠的提升光提取效率的效果。
[0010]可选地，所述半导体发光叠层还包括窗口层，所述窗口层远离所述有源层的一面为所述半导体发光叠层的第一面。
[0011]窗口层的设置能够更好的分散注入发光芯片外延结构的电流并且增加侧向光。
[0012]可选地，所述内凹式粗化层的形状包括球形的一部分或椭球形的一部分。
[0013]曲面形的内凹式粗化层的形状，形成类似透镜的结构，能够较好的提升发光芯片的光提取效率。
[0014]可选的，所述内凹式粗化层包括SiO2、Al2O3、AlN、SiN4中的至少一种。
[0015]可选的，所述半导体发光叠层的第一面上的所述内凹式粗化层呈阵列排布。
[0016]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种上述发光芯片外延结构的制作方法，包
括：
[0017]形成半导体发光叠层，所述半导体发光叠层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层；
[0018]在所述半导体发光叠层的第一面形成多个凹陷；
[0019]在所述凹陷内形成内凹式粗化层，每个所述内凹式粗化层透光且分别设于所述多个凹陷中的一个凹陷中，所述多个内凹式粗化层与所述半导体发光叠层的第一面的表面齐平；
[0020]在所述半导体发光叠层的第一面上形成后续膜层。
[0021]上述发光芯片外延结构的制作方法制作简单、快速，且成本不高，与所述半导体发光叠层的第一面的表面齐平的内凹式粗化层保证了半导体发光叠层与后续膜层的键合效果，且后续膜层不会因膜层区域中的材质不均匀而导致电流的横向扩展受阻，可靠的提升光提取效率。
[0022]可选的，所述在所述半导体发光叠层的第一面形成多个凹陷包括：
[0023]在所述半导体发光叠层的第一面设置光致抗蚀剂；
[0024]通过光刻工艺在所述半导体发光叠层的第一面蚀刻出所述多个凹陷。
[0025]通过光刻工艺蚀刻出凹陷，简单、快速且易于控制。
[0026]可选的，所述在所述凹陷内形成内凹式粗化层包括：
[0027]在所述凹陷内沉积内凹式粗化层材料。
[0028]通过沉积的方式在凹陷内形成内凹式粗化层，简单、快速且易于控制。
[0029]可选的，所述在所述凹陷内形成内凹式粗化层之后，还包括：
[0030]去除剩余的所述光致抗蚀剂。
[0031]避免剩余的光致抗蚀剂对后续的制作形成影响。
[0032]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种发光芯片，包括上述的发光芯片外延结构。
[0033]上述发光芯片光提取效率高，后续膜层的键合效果好，且当后续膜层用来实现电流的横向扩展时，不会导致电流的横向扩展受阻。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构的结构示意图一；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构的结构示意图二；
[0036]图3为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构的结构示意图三；
[0037]图4为本专利技术实施例提供的内凹式粗化层的形状示意图一；
[0038]图5为本专利技术实施例提供的内凹式粗化层的形状示意图二；
[0039]图6为本专利技术实施例提供的内凹式粗化层的阵列示意图一；
[0040]图7为本专利技术实施例提供的内凹式粗化层的规格示意图；
[0041]图8为本专利技术实施例提供的内凹式粗化层的阵列示意图二；
[0042]图9为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构的结构示意图四；
[0043]图10为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构的制作方法的流程示意图；
[0044]图11为本专利技术实施例提供的形成凹陷的流程示意图；
[0045]图12为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构制作过程的示意图一；
[0046]图13为本专利技术实施例提供的发光芯片外延结构制作过程的示意图二；
[0047]附图标记说明：
[0048]1‑
半导体发光叠层；11
‑
窗口层；12
‑
第二半导体层；13
‑
有源层；14
‑
第一半导体层；15
‑
缓冲层；2
‑
内凹式粗化层；3
‑
后续膜层；4
‑
衬底；5
‑
光致抗蚀剂；6
‑
掩膜板。
具体实施方式
[0049]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
[0050]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
[0051]相关技术中，通过表面粗化的方式提升芯片的光提取效率，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光芯片外延结构，其特征在于，包括：半导体发光叠层，所述半导体发光叠层包括依次层叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述半导体发光叠层的第一面包括多个凹陷；多个内凹式粗化层，每个所述内凹式粗化层透光且分别设于所述多个凹陷中的一个凹陷中，所述多个内凹式粗化层与所述半导体发光叠层的第一面的表面齐平；后续膜层，所述后续膜层设于所述半导体发光叠层的第一面上。2.如权利要求1所述的发光芯片外延结构，其特征在于，所述半导体发光叠层还包括窗口层，所述窗口层远离所述有源层的一面为所述半导体发光叠层的第一面。3.如权利要求1所述的发光芯片外延结构，其特征在于，所述内凹式粗化层的形状包括球形的一部分或椭球形的一部分。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的发光芯片外延结构，其特征在于，所述内凹式粗化层包括SiO2、Al2O3、AlN、SiN4中的至少一种。5.如权利要求1
‑
3任一项所述的发光芯片外延结构，其特征在于，所述半导体发光叠层的第一面上的所述内凹式粗化层呈阵列排布。6.一种如权利要求1
‑
5任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静雯，杨涛，张青洲，杨顺贵，
申请(专利权)人：重庆康佳光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：