一种高性能垂直结构深紫外LED器件及制备方法技术

本申请提供了一种高性能垂直结构深紫外LED器件及制备方法，涉及半导体技术领域。该器件自上到下依次包括：N电极、至少一个环状外延结构、P电极、金属键合层和导电衬底。环状外延结构自上到下依次包括：N型AlGaN层、深紫外多量子阱层、电子阻挡层、P型AlGaN层和P型GaN层。其中，N型AlGaN层的上表面嵌设有一层间隔设置的椭圆体型二氧化硅小球。环状外延结构还包括孔洞，孔洞从P型GaN层延伸至N型AlGaN层，且孔洞的底部不与椭圆体型二氧化硅小球接触。本申请提供的高性能垂直结构深紫外LED器件及制备方法不仅能够改善深紫外LED晶体质量与电流分布，提高器件的光提取效率以及发光效率，还能实现大功率发射。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体，具体而言，涉及一种高性能垂直结构深紫外led器件及制备方法。

技术介绍

1、深紫外led(light－emitting diode，发光二极管)具有全固态、高光效、低功耗、长寿命等优点，广泛应用于生物医学、污水处理、光解、无线通信等领域。然而，目前的深紫外led在市场应用中仍存在一些难以解决的问题。

2、深紫外led在电光转换效率、光源稳定性和寿命等方面仍存在挑战。首先，在n型algan外延层的制备过程中存在晶格失配、较大的应力和高密度的位错，这些缺陷会降低发光效率、减少器件寿命和可靠性。其次，深紫外led的光提取效率比其他波段的led要低，这是因为随着al组分的增加，tm(transverse magnetic，横磁模式)模的比例增加，光更多地被局限在器件内部，难以顺利逸出，因此深紫外led的光提取效率非常低。此外，由于高al组分p型algan的导电性较差，传统深紫外led的电流在器件中分布不均匀，导致部分区域电流过大，从而引起电流拥堵、发热增加、光输出效率降低及器件寿命降低等问题。

3、因此，针对现有深紫外le本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能垂直结构深紫外LED器件，其特征在于，该器件自上到下依次包括：N电极、至少一个环状外延结构、P电极、金属键合层和导电衬底；

2.根据权利要求1所述的高性能垂直结构深紫外LED器件，其特征在于，所述P型GaN层为环状结构，所述P型GaN层包括同中心轴的第一P型GaN层和第二P型GaN层，所述第二P型GaN层位于所述第一P型GaN层的下方；

3.根据权利要求2所述的高性能垂直结构深紫外LED器件，其特征在于，所述高性能垂直结构深紫外LED器件还包括钝化层和Al反射镜；

4.根据权利要求3所述的高性能垂直结构深紫外LED器件，其特征在于，所述P...

【技术特征摘要】

1.一种高性能垂直结构深紫外led器件，其特征在于，该器件自上到下依次包括：n电极、至少一个环状外延结构、p电极、金属键合层和导电衬底；

2.根据权利要求1所述的高性能垂直结构深紫外led器件，其特征在于，所述p型gan层为环状结构，所述p型gan层包括同中心轴的第一p型gan层和第二p型gan层，所述第二p型gan层位于所述第一p型gan层的下方；

3.根据权利要求2所述的高性能垂直结构深紫外led器件，其特征在于，所述高性能垂直结构深紫外led器件还包括钝化层和al反射镜；

4.根据权利要求3所述的高性能垂直结构深紫外led器件，其特征在于，所述p电极的上表面与所述第二p型gan层相接触，所述p电极的下表面与所述al反射镜相接触，所述al反射镜与所述金属键合层相接触。

5.根据权利要求1所述的高性能垂直结构深紫外led器件，其特征在于，所述环状外延结构的外侧壁从上至下向内倾斜，所述环状外延结构的内侧壁从上至下向外倾斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵捷，刘宁炀，谭起龙，李祈昕，曾昭烩，梁田泓，陈志涛，
申请(专利权)人：广东省科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：