一种紫外LED器件、一种紫外LED器件制备方法及相关设备技术

本发明专利技术提供了一种紫外LED器件、一种紫外LED器件制备方法及相关设备，包括：N型(Al)GaN本征层，用于传导光子；缓冲层，用于生长所述N型(Al)GaN本征层，并传导所述N型(Al)GaN本征层的光子；衬底层，用于生长所述缓冲层，并传导所述缓冲层的光子；刻蚀区，用于提取所述N型(Al)GaN本征层内的光子，所述刻蚀区设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述缓冲层之间，或，设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述衬底层之间，且所述刻蚀区的N区接触表面设置有多个第一粗化单元，所述N区接触表面处于所述N型(Al)GaN本征层与空气层的第一表面交界处。通过设置刻蚀区使光子在刻蚀区侧壁反射，设置第一粗化单元可以改变层级内的反射角，减少层级内光子损耗，增加进入刻蚀区的光子数，提高光电转换效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外LED器件、一种紫外LED器件制备方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种紫外LED器件、一种紫外LED器件制备方法及相关设备。

技术介绍

[0002](Al)GaN基紫外发光二极管LED可以被用于空气净化、杀菌消毒、紫外光疗、生化检测及保密通信等领域，具有广泛的应用前景。
[0003]但在目前的(Al)GaN基紫外发光二极管中，由于(Al)GaN材料具有振动方向平行于入射面的偏振特性，且(Al)GaN本征层与空气层之间的折射率相差较大，致使从量子阱发出的光子在器件内的各层之间发生全反射，在通过N区的刻蚀区侧壁进行光线反射时，大部分的光子在层间被全反射消耗，导致进入刻蚀区的光子数较少，从而会导致(Al)GaN基紫外发光二极管的出光量低，光电转换效率低，同时，在保证出光量的情况下，需要提高器件电压，造成电能消耗，进而产生实用性差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种紫外LED器件、一种紫外LED器件制备方法及相关设备，以解决目前(Al)GaN材料具有振动方向平行于入射面的TM偏振特性，且(Al)GaN本征层与空气层之间的折射率相差较大，导致光子在器件内的各层之间发生全反射，在通过N区的刻蚀区侧壁进行光线反射时，大部分的光子在层间被全反射消耗，导致进入刻蚀区的光子数较少，从而会导致(Al)GaN基紫外发光二极管的出光量低，光电转换效率低，电能消耗大，实用性差的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种紫外LED器件，包括：
[0006]N型(Al)GaN本征层，用于传导光子；
[0007]缓冲层，用于生长所述N型(Al)GaN本征层，并传导所述N型(Al)GaN本征层的光子；
[0008]衬底层，用于生长所述缓冲层，并传导所述缓冲层的光子；
[0009]刻蚀区，用于提取所述N型(Al)GaN本征层内的光子，所述刻蚀区设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述缓冲层之间，或，设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述衬底层之间，且所述刻蚀区的N区接触表面设置有多个第一粗化单元，所述N区接触表面处于所述N型(Al)GaN本征层与空气层的第一表面交界处。
[0010]可选的，所述的一种紫外LED器件，还包括：
[0011]多个第二粗化单元，多个所述第二粗化单元设置于所述刻蚀区的N区刻蚀表面，所述N区刻蚀表面处于所述刻蚀区与空气层的第二表面交界处。
[0012]可选的，所述的一种紫外LED器件，还包括：
[0013]反射结构，所述反射结构设置于所述刻蚀区的侧壁外表面。
[0014]可选的，所述的一种紫外LED器件，还包括：
[0015]电流扩展层，所述电流扩展层设置于所述N型(Al)GaN本征层的外表面。可选的，所
述的一种紫外LED器件，还包括：
[0016]增透膜层，所述增透膜层设置于所述刻蚀区的内表面。
[0017]可选的，所述第一粗化单元的第一尺寸信息与所述N型(Al)GaN本征层的第一全反射角有关。
[0018]可选的，所述第二粗化单元的第二尺寸信息与所述N区刻蚀微结构下表面的第二全反射角有关。
[0019]可选的，所述的一种紫外LED器件，还包括：
[0020]钝化层，所述钝化层设置于所述N型(Al)GaN本征层的外表面。
[0021]第二方面，本专利技术还提供了一种紫外LED器件制备方法，用于制备如上述第一方面中任一种所述的紫外LED器件，包括：
[0022]基于所述紫外LED器件的面积信息和制备要求，确定所述刻蚀区的尺寸信息和分布信息；
[0023]根据所述尺寸信息和所述分布信息，制备所述刻蚀区；
[0024]在所述N区接触微结构表面进行刻蚀，以获取多个所述第一粗化单元。
[0025]第三方面，本专利技术还提供了一种紫外LED器件制备装置，包括：
[0026]确定模块，用于基于所述紫外LED器件的面积信息和制备要求，确定所述刻蚀区的尺寸信息和分布信息；
[0027]刻蚀模块，用于根据所述尺寸信息和所述分布信息，制备所述刻蚀区；
[0028]粗化模块，用于在所述N区接触微结构表面进行刻蚀，以获取多个所述第一粗化单元。
[0029]由以上技术方案可知，本专利技术提供了一种紫外LED器件、一种紫外LED器件制备方法及相关设备，包括：N型(Al)GaN本征层，用于传导光子；缓冲层，用于生长所述N型(Al)GaN本征层，并传导所述N型(Al)GaN本征层的光子；衬底层，用于生长所述缓冲层，并传导所述缓冲层的光子；刻蚀区，用于提取所述N型(Al)GaN本征层内的光子，所述刻蚀区设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述缓冲层之间，或，设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述衬底层之间，且所述刻蚀区的N区接触表面设置有多个第一粗化单元，所述N区接触表面处于所述N型(Al)GaN本征层与空气层的第一表面交界处。由于目前(Al)GaN材料具有振动方向平行于入射面的TM偏振特性，且(Al)GaN本征层与空气层之间的折射率相差较大，导致光子在器件内的各层之间发生全反射，在通过N区的刻蚀区侧壁进行光线反射时，大部分的光子在层间被全反射消耗，导致进入刻蚀区的光子数较少，从而会导致(Al)GaN基紫外发光二极管的出光量低，光电转换效率低，电能消耗大，实用性差的问题。而本申请实施例通过设置刻蚀区可以使光子在刻蚀区的侧壁进行反射，减少在某一层级内的由于全反射造成的光子损耗量，提高紫外LED器件出光率，并在N型(Al)GaN本征层与空气层的第一表面交界处设置多个第一粗化单元，通过第一粗化单元可以改变层级内的反射角度，从而减少层级内的光子损耗，增加进入刻蚀区的光子数，可以进一步提高紫外LED器件的出光量和光电转换效率，进而可以提高实用性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简
单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。
[0031]图1为本申请实施例提供的一种紫外LED器件的示意性结构图；
[0032]图2为本申请实施例提供的一种紫外LED器件的示意性结构图；
[0033]图3为本申请实施例提供的一种紫外LED器件制备方法的示意性流程图；
[0034]图4为本申请实施例提供的一种紫外LED器件制备装置的示意性结构图。
具体实施方式
[0035]下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现，以下所描述的装置实施例仅仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外LED器件，其特征在于，包括：N型(Al)GaN本征层，用于传导光子；缓冲层，用于生长所述N型(Al)GaN本征层，并传导所述N型(Al)GaN本征层的光子；衬底层，用于生长所述缓冲层，并传导所述缓冲层的光子；刻蚀区，用于提取所述N型(Al)GaN本征层内的光子，所述刻蚀区设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述缓冲层之间，或，设置于所述N型(Al)GaN本征层与所述衬底层之间，且所述刻蚀区的N区接触表面设置有多个第一粗化单元，所述N区接触表面处于所述N型(Al)GaN本征层与空气层的第一表面交界处。2.如权利要求1所述的一种紫外LED器件，其特征在于，还包括：多个第二粗化单元，多个所述第二粗化单元设置于所述刻蚀区的N区刻蚀表面，所述N区刻蚀表面处于所述刻蚀区与空气层的第二表面交界处。3.如权利要求1所述的一种紫外LED器件，其特征在于，还包括：反射结构，所述反射结构设置于所述刻蚀区的侧壁外表面。4.如权利要求1所述的一种紫外LED器件，其特征在于，还包括：电流扩展层，所述电流扩展层设置于所述N型(Al)GaN本征层的外表面。5.如权利要求1所述的一种紫外LED器件，其特征在于，还包括：增透膜...

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