一种LED外延结构及LED芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种LED外延结构及LED芯片，所述LED外延结构包括：衬底；外延层，设置于衬底的上方，且外延层在衬底的上方依次包括N型半导体层、有源层和P型半导体层；P型电流扩展层，设置于P型半导体层的上方；P型欧姆接触层，设置于P型电流扩展层的上方，P型欧姆接触层包括多个层对，所述层对分别由第一子层和第二子层构成，其中第一子层的P型掺杂浓度小于第二子层的P型掺杂浓度。本发明专利技术能够有利于LED外延结构P端的电流扩展，并且能够降低LED器件的电阻及操作电压，提升LED器件的发光效率。提升LED器件的发光效率。提升LED器件的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种LED外延结构及LED芯片


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，具体涉及一种LED外延结构及LED芯片。

技术介绍

[0002]四元系AlGaInP发光二极管具有耗电低、发光效率高、寿命长、体积小、成本低等特点，因此在照明以及光纤通信系统中有着广泛的应用。AlGaInP发光二极管的外延片通常包括衬底及依次层叠在衬底上的N型层、发光层、P型层、P型电流扩展层和P型欧姆接触层。P型欧姆接触层与电极接触时无法形成良好的欧姆接触，导致电流扩展能力较差，进而不利于LED芯片的发光效率。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种LED外延结构及LED芯片，能够有效增加P端电流扩展效果。
[0004]为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种LED外延结构，包括：
[0005]衬底；
[0006]N型电流扩展层，设置于衬底的表面的上方；
[0007]外延层，设置于所述N型电流扩展层的上方，且所述外延层在所述N型电流扩展层的上方依次包括N型半导体层、有源层和P型半导体层；
[0008]P型电流扩展层，设置于所述P型半导体层的上方；
[0009]P型欧姆接触层，设置于所述P型电流扩展层的上方，所述P型欧姆接触层包括多个层对，所述层对分别由第一子层和第二子层构成，其中，所述第一子层的P型掺杂浓度小于所述第二子层的P型掺杂浓度。
[0010]可选地，所述第一子层的P型掺杂浓度与所述第二子层的P型掺杂浓度的比例范围介于1:1～1:5。
[0011]可选地，所述P型欧姆接触层的厚度为。
[0012]可选地，所述第一子层和所述第二子层的厚度比为1:1～3:1。
[0013]可选地，所述P型欧姆接触层包括n个层对，所述n的范围为3～20。
[0014]可选地，所述P型欧姆接触层的P型掺杂浓度大于所述P型电流扩展层的P型掺杂浓度。
[0015]可选地，所述P型欧姆接触层的P型掺杂浓度介于8E18 atoms/cm3～2E20 atoms/cm3。
[0016]可选地，所述P型电流扩展层的P型掺杂浓度介于7E18 atoms/cm3～8E19 atoms/cm3。
[0017]可选地，所述P型电流扩展层的厚度介于0.8～2μm。
[0018]可选地，所述P型电流扩展层或所述P型欧姆接触层的材料为GaP。
[0019]可选地，所述LED外延结构辐射红光。
[0020]本专利技术还提供一种LED芯片，包括：
[0021]基板；
[0022]P型欧姆接触层，位于所述基板的表面的上方，所述P型欧姆接触层包括多个层对，所述层对分别由第二子层和第一子层构成，所述第二子层的P型掺杂浓度大于所述第一子层的P型掺杂浓度；
[0023]P型电流扩展层，位于所述P型欧姆接触层的上方；
[0024]外延层，位于所述P型电流扩展层的上方，所述外延层在所述P型电流扩展层的上方依次包括P型半导体层、有源层和N型半导体层；
[0025]N型电流扩展层，位于所述N型半导体层的上方。
[0026]可选地，所述P型欧姆接触层的厚度为。
[0027]可选地，所述第一子层的P型掺杂浓度与所述第二子层的P型掺杂浓度的比例范围介于1:1～1:5。
[0028]可选地，所述第一子层和所述第二子层的厚度比为1:1～3:1。
[0029]可选地，所述P型欧姆接触层包括n个层对，所述n的范围为3～20。
[0030]可选地，所述P型欧姆接触层的P型掺杂浓度大于所述P型电流扩展层的P型掺杂浓度。
[0031]可选地，所述P型欧姆接触层的P型掺杂浓度介于8E18 atoms/cm3～2E20 atoms/cm3。
[0032]可选地，所述P型电流扩展层的P型掺杂浓度介于7E18 atoms/cm3～8E19 atoms/cm3。
[0033]可选地，所述P型电流扩展层或所述P型欧姆接触层的材料为GaP。
[0034]可选地，所述LED芯片辐射红光。
[0035]如上所述，本专利技术所述的LED外延结构及LED芯片至少具备如下有益效果：
[0036]本专利技术所述的LED外延结构在外延层的P型半导体层的上方依次设置P型电流扩展层和P型欧姆接触层，P型欧姆接触层包括多个层对，所述层对分别由第一子层和第二子层构成，第一子层的P型掺杂浓度小于第二电流扩展层的P型掺杂浓度，其中，具备高掺杂浓度的第二子层能够增加纵向的电流扩展速度，低掺杂浓度的第一子层的纵向扩展速度较小，有利于增加电流的横向扩展，由上，该P型欧姆接触层的设置能够有效增加P端的电流扩展效果，降低P型欧姆接触层和电极的接触电阻，进而降低LED器件的操作电压，提升LED的发光效率。
[0037]进一步地，P型欧姆接触层的厚度较小，厚度介于，能够进一步保证器件的可靠性。
[0038]进一步地，第一子层和第二子层的厚度比为1:1～3:1。第一子层和第二子层的厚度设置，能够平衡电流在低掺杂浓度的第一子层的横向电流扩展的程度，使得电流扩展更加均匀。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例所述的LED外延结构的结构示意图；
[0040]图2为本专利技术一实施例所述的LED芯片的结构示意图；
[0041]图3为本专利技术一实施例所述LED芯片的结构示意图。
[0042]附图标记列表：
[0043]100
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衬底
[0044]200
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缓冲层
[0045]300
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刻蚀截止层
[0046]400
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N型欧姆接触层
[0047]500
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N型电流扩展层
[0048]600
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外延层
[0049]601
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N型半导体层
[0050]602
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N型限制层
[0051]603
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有源层
[0052]604
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P型限制层
[0053]605
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P型半导体层
[0054]700
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过渡层
[0055]800
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P型电流扩展层
[0056]900
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P型欧姆接触层
[0057]901
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第一子层
[0058]9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED外延结构，其特征在于，包括：衬底；外延层，设置于所述衬底的上方，且所述外延层在所述衬底的上方依次包括N型半导体层、有源层和P型半导体层；P型电流扩展层，设置于所述P型半导体层的上方；P型欧姆接触层，设置于所述P型电流扩展层的上方，所述P型欧姆接触层包括多个层对，所述层对分别由第一子层和第二子层构成，其中，所述第一子层的P型掺杂浓度小于所述第二子层的P型掺杂浓度。2.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于：所述第一子层的P型掺杂浓度与所述第二子层的P型掺杂浓度的比例范围介于1:1～1:5。3.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型欧姆接触层的厚度为3.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型欧姆接触层的厚度为4.根据权利要求1或2所述的LED外延结构，其特征在于，所述第一子层和所述第二子层的厚度比的范围为1:1～3:1。5.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型欧姆接触层包括n个层对，所述n的范围为3～20。6.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型欧姆接触层的P型掺杂浓度大于所述P型电流扩展层的P型掺杂浓度。7.根据权利要求1或6所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型欧姆接触层的P型掺杂浓度介于8E18atoms/cm3～2E20atoms/cm3。8.根据权利要求1或6所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型电流扩展层的P型掺杂浓度介于7E18atoms/cm3～8E19atoms/cm3。9.根据权利要求1或2所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型电流扩展层的厚度介于0.8～2μm。10.根据权利要求1所述的LED外延结构，其特征在于，所述P型电流扩展层或所述P型欧姆接触层的材料为GaP。11.根据权利要求1所述的LED外延结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵坤，李福龙，李维环，宁振动，王笃祥，
申请(专利权)人：天津三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：