一种紫外发光设备、发光二极管器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外发光设备、发光二极管器件及其制造方法，其中，所述发光二极管器件，包括：衬底基板；发光功能单元，设置在衬底基板的一侧；发光功能单元的侧壁并靠近衬底基板的一端设置有接触槽；发光功能单元的侧壁与衬底基板的夹角小于90

【技术实现步骤摘要】
一种紫外发光设备、发光二极管器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种紫外发光设备、发光二极管器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]目前的(Al)GaN基紫外发光二极管(Light
‑
Emitting Diode，LED)因为其在空气净化、水净化、杀菌消毒、紫外光疗、生化检测、保密通信等领域的广泛应用前景而受到持续关注。紫外发光二极管的量子阱发出的光子由于(Al)GaN独特的TM偏振与器件内部的全反射效应，只有极小部分的光子从蓝宝石背面与划片道侧壁被提取，光萃取效率极低。目前普遍通过外延结构设计、高反射的n电极结构、光子晶体等技术对紫外LED的光子进行提取。但是仍然无法很好的提高光提取效率，同时器件电压也无法得到有效降低。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种紫外发光设备、发光二极管器件及其制造方法，可降低了器件电压，提高了光提取效率。
[0004]第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0005]一种发光二极管器件，包括：
[0006]衬底基板；发光功能单元，设置在所述衬底基板的一侧；所述发光功能单元的侧壁并靠近所述衬底基板的一端设置有接触槽；所述发光功能单元的侧壁与所述衬底基板的夹角小于90
°
；N型电极，设置在所述接触槽的槽口边缘、侧壁和/或底部；P型电极，设置在所述发光功能单元远离所述衬底基板的一侧。
[0007]可选的，所述接触槽的数量为1或2。
[0008]可选的，所述接触槽的数量为3个以上。
[0009]可选的，所述发光功能单元包括：
[0010]N型半导体层，设置在所述衬底基板的一侧；量子阱层，设置在所述N型半导体层的远离所述衬底基板的一侧；电子阻挡层，设置在所述量子阱层的远离所述衬底基板的一侧；P型半导体层，设置在所述电子阻挡层的远离所述衬底基板的一侧；所述发光功能单元的侧壁包括第一侧壁、第二侧壁和平台部，所述第一侧壁对应于所述P型半导体层、所述量子阱层和所述电子阻挡层，所述第二侧壁对应于所述N型半导体层，所述平台部对应在所述N型半导体层，且所述第一侧壁和所述第二侧壁通过所述平台部连接；所述接触槽开设在所述平台部，并伸入所述N型半导体层。
[0011]可选的，所述N型半导体层的材料为N型(Al)GaN半导体材料，所述P型半导体层的材料为P型(Al)GaN半导体材料。
[0012]可选的，所述发光二极管器件还包括：反射层，设置在所述发光功能单元的侧壁。
[0013]可选的，所述发光二极管器件还包括：电流扩展层，设置在所述反射层远离所述发光功能单元的侧壁的一侧。
[0014]第二方面，基于同一专利技术构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0015]一种发光二极管器件，包括：
[0016]衬底基板；发光功能层，设置在所述衬底基板的一侧；所述发光功能层包括阵列分布的多个发光功能单元，相邻两个所述发光功能单元之间设置有的隔离槽，所述隔离槽的侧壁并靠近所述衬底基板的一端设置有接触槽；所述隔离槽的侧壁与所述衬底基板的夹角角度小于90
°
；N型电极，设置在所述接触槽的槽口边缘、侧壁和/或底部；P型电极，设置在所述发光功能层远离所述衬底基板的一侧。
[0017]第三方面，基于同一专利技术构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0018]一种紫外发光设备，包括前述第一方面或第二方面中任一所述的发光二极管器件。
[0019]第四方面，基于同一专利技术构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
[0020]一种发光二极管器件的制造方法，包括：
[0021]提供衬底基板；在所述衬底基板的一侧形成发光功能单元；在所述发光功能单元的侧壁并靠近所述衬底基板的一端形成接触槽，所述发光功能单元的侧壁与所述衬底基板的夹角小于90
°
；在所述接触槽的槽口边缘、侧壁和/或底部形成N型电极；在所述发光功能单元远离所述衬底基板的一侧形成P型电极。
[0022]本专利技术实施例种提供的一种紫外发光设备、发光二极管器件及其制造方法，其中，发光二极管器件通过在发光功能单元的侧壁设置接触槽，并且发光功能单元的侧壁与衬底基板的夹角小于90
°
，N型电极设置在接触槽的槽口边缘、侧壁和/或底部，从而提高了N型电极与发光功能单元之间的欧姆接触特性，可降低了器件电压，并且由于接触槽的作用还可对发光功能单元产生的光线起到散射作用，提高了光提取效率。
[0023]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0024]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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0025]图1为本专利技术实施例中的发光二极管器件的第一种实施结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例中的发光二极管器件的接触槽的第一种实施结构示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例中的发光二极管器件的接触槽的第二种实施结构示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例中的发光二极管器件的第二种实施结构示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例中的发光二极管器件的第三种实施结构示意图；
[0030]图6为本专利技术实施例中的发光二极管器件的接触槽的第三种实施结构示意图；
[0031]图7为制作本专利技术实施例中的发光二极管器件的隔离槽前的外延片的结构示意图；
[0032]图8为本专利技术实施例中的发光二极管器件的隔离槽的结构示意图；
[0033]图9为制作本专利技术实施例中的发光二极管器件时第二次外延生长形成N型电极的第一种结构示意图；
[0034]图10为制作本专利技术实施例中的发光二极管器件时第二次外延生长形成N型电极的第二种结构示意图；
[0035]图11为制作本专利技术实施例中的发光二极管器件时第二次外延生长形成N型电极的第三种结构示意图；
[0036]图12为本专利技术实施例中的发光二极管器件的制造方法的一流程图；
[0037]图13为本专利技术实施例中的发光二极管器件的制造方法的又一流程图
[0038]图14为本专利技术实施例中的发光二极管器件的I
‑
V特性曲线图；
[0039]图15为本专利技术实施例中的发光二极管器件的输出功率特性曲线图。
[0040]附图标记：
[0041]100
‑
发光二极管器件；101
‑
发光功能单元；20
‑
发光功能层；1
‑
衬底基板；2
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管器件，其特征在于，包括：衬底基板；发光功能单元，设置在所述衬底基板的一侧；所述发光功能单元的侧壁并靠近所述衬底基板的一端设置有接触槽；所述发光功能单元的侧壁与所述衬底基板的夹角小于90
°
；N型电极，设置在所述接触槽的槽口边缘、侧壁和/或底部；P型电极，设置在所述发光功能单元远离所述衬底基板的一侧。2.根据权利要求1所述的发光二极管器件，其特征在于，所述接触槽的数量为1或2。3.根据权利要求1所述的发光二极管器件，其特征在于，所述接触槽的数量为3个以上。4.根据权利要求1所述的发光二极管器件，其特征在于，所述发光功能单元包括：N型半导体层，设置在所述衬底基板的一侧；量子阱层，设置在所述N型半导体层的远离所述衬底基板的一侧；电子阻挡层，设置在所述量子阱层的远离所述衬底基板的一侧；P型半导体层，设置在所述电子阻挡层的远离所述衬底基板的一侧；所述发光功能单元的侧壁包括第一侧壁、第二侧壁和平台部，所述第一侧壁对应于所述P型半导体层、所述量子阱层和所述电子阻挡层，所述第二侧壁对应于所述N型半导体层，所述平台部对应在所述N型半导体层，且所述第一侧壁和所述第二侧壁通过所述平台部连接；所述接触槽开设在所述平台部，并伸入所述N型半导体层。5.根据权利要求4所述的发光二极管器件，其特征在于，所述N型半导体层的材料为N型(Al)GaN半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爽，张会雪，罗红波，
申请(专利权)人：湖北深紫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：