一种非平面结构的外延层、UVC-LED芯片、发光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种非平面结构的外延层、UVC

【技术实现步骤摘要】
一种非平面结构的外延层、UVC
‑
LED芯片、发光装置


[0001]本技术涉及半导体领域，尤其涉及一种非平面结构外延层、UVC
‑
LED芯片、发光装置

技术介绍

[0002]紫外线作为一种常用的物理消毒方法，已广泛用于医疗、卫生、制药等
的空气消毒。目前市场上大部分紫外线消毒杀菌产品以汞灯居多，技术成熟且价格便宜，因此很受大家的欢迎，但是其也存在诸多问题：如汞灯容易破碎，金属汞对人体危害比较大，具有一定的安全隐患；汞灯的发射光谱很宽，真正起有效固化作用的紫外光谱段只占其中的一部分，同时光电转换效率低，能源消耗大。而UVC
‑
LED由于具有小型化、无毒害、节省能量、维护成本低、使用便捷等优点，具备极其广阔的应用前景，得到了研究人员的广泛关注。
[0003]但UVC
‑
LED波长更短，在生长外延层时，需要用到浓度很高的Al组份，一般达到50％以上。由于Al原子的迁移率比较低，这使得在掺杂高浓度Al后，外延层生长时难以横向生长并合拢，表面会形成众多裂纹，造成无法形成有效、高质量的外延结构层，从而也就无法制作出高晶体质量、高亮度的芯片。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种非平面结构外延层、UVC
‑
LED芯片、发光装置，以解决因A1浓度过高而导致UVC
‑
LED的外延层生长裂纹的问题。
[0005]根据本技术的第一方面，提供了一种非平面结构的外延层，包括：
[0006]第一外延层，所述第一外延层生长于一复合衬底上周期性排布的若干第一结构之间的间隙中；
[0007]第二外延层，所述第二外延层生长于所述第一外延层的第一面，包括若干生长顶峰，相邻所述生长顶峰之间的第一外延层横向闭合，形成横向闭合低谷；且所述横向闭合低谷的高度低于所述生长顶峰；
[0008]N型外延层、发光层、P型外延层，按照所述第二外延层的形状，在所述第一外延层的基础上依次堆叠。
[0009]可选的，所述第一外延层为缓冲层。
[0010]可选的，所述第二外延层为AlGaN层。
[0011]可选的，所述N型外延层为N型AlGaN层。
[0012]可选的，所述P型外延层为P型AlGaN层。
[0013]根据本技术的第二方面，提供了一种UVC
‑
LED芯片，包括：
[0014]包括本技术第一方面及可选方案所提供的非平面结构的外延层；
[0015]电极结构，所述电极结构包括P电极和N电极衬底；所述P电极设置于所述非平面结构外延层的第一面，所述P电极的形状与所述非平面结构外延层的形状相同；所述N电极衬底设置在所述非平面结构外延层的第二面。
[0016]可选的，所述UVC
‑
LED芯片还包括电流扩散层，所述电流扩散层设置于所述P电极与所述非平面结构外延层的第一面之间。
[0017]可选的，所述电流扩展层包括氧化铟锡透明电极层。
[0018]可选的，所述UVC
‑
LED芯片还包括金属键合层，所述金属键合层设置于所述N电极衬底与所述非平面结构外延层的第二面之间。
[0019]可选的，所述UVC
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LED芯片还包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述电流扩展层第一面上除所述P电极的其他区域。
[0020]可选的，所述绝缘层包括SiO2膜层。
[0021]根据本技术的第三方方面，提供了一种发光装置，包括本技术第二方面及可选方案所提供的UVC
‑
LED芯片。
[0022]通过控制外延层在复合衬底上纵向生长，并抑制其横向生长，以形成所述非平面结构的第一外延层，并在所述第一外延层的基础上依次生长N型外延层、发光层、P型外延层，以形成非平面结构的外延层，相较于现有技术使用的平面外延层，非平面结构的外延层的内部的应力不易产生裂纹，进而提高UVC
‑
LED芯片的质量。
附图说明
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0024]图1为本技术实施例提供的非平面结构的外延层的截面示意图；
[0025]图2为本技术实施例提供的非平面结构的外延层的制备方法中所得结构的截面示意图一；
[0026]图3为本技术实施例提供的非平面结构的外延层的制备方法中所得结构的截面示意图二；
[0027]图4为本技术实施例提供的非平面结构的外延层的制备方法中所得结构的截面示意图三；
[0028]图5为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤1所得结构的俯视图；
[0029]图6为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤2所得结构的截面示意图一；
[0030]图7为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤3所得结构的截面示意图二；
[0031]图8为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤4所得结构的截面示意图三；
[0032]图9为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤5所得结构的截面示意图四；
[0033]图10为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤5所得结构的截面示意图五；
[0034]图11为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤5所得结构的截面示意图六；
[0035]图12为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤6
所得结构的截面示意图七；
[0036]图13为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法中步骤7所得结构的截面示意图八；
[0037]图14为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法的流程图一；
[0038]图15为本技术实施例提供的非平面结构的外延层的制备方法的流程图二；
[0039]图16为本技术实施例提供的非平面结构的UVC
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LED芯片的制备方法的流程图三。
[0040]附图说明：
[0041]10
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复合衬底；
[0042]11
‑
第一衬底；
[0043]12
‑
第一结构；
[0044]20
‑
第一外延层；
[0045]30
‑
第二外延层；
[0046]40
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非平面结构的外延层，其特征在于，该非平面结构的外延层包括：第一外延层，所述第一外延层生长于一复合衬底上周期性排布的若干第一结构之间的间隙中；第二外延层，所述第二外延层生长于所述第一外延层的第一面，包括若干生长顶峰，相邻所述生长顶峰之间的第一外延层横向闭合，形成横向闭合低谷；且所述横向闭合低谷的高度低于所述生长顶峰；N型外延层、发光层、P型外延层，按照所述第二外延层的形状，在所述第一外延层的基础上依次堆叠。2.根据权利要求1所述的非平面结构的外延层，其特征在于，所述第一外延层为缓冲层。3.根据权利要求2所述的非平面结构的外延层，其特征在于，所述第二外延层为AlGaN层。4.根据权利要求1所述的非平面结构的外延层，其特征在于，所述N型外延层为N型AlGaN层。5.根据权利要求1所述的非平面结构的外延层，其特征在于，所述P型外延层为P型AlGaN层。6.一种UVC
‑
LED芯片，其特征在于，包括：权利要求1至5任一项所述的非平面结构外延层；电极结构，所述电极结构包括P电极和N电极衬底；所述P电极设置于所述非平面结构外延层的第一面，所述P电极的形状与所述非平面结构外延层的形状相同；所述N电极衬底设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝茂盛，袁根如，陈朋，马后永，
申请(专利权)人：上海芯元基半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：