【技术实现步骤摘要】
本技术涉及半导体器件,更具体地说,涉及一种反极性led芯片及包括反极性led芯片的装置。
技术介绍
1、半导体发光二极管(light emitting diode,简称led)作为下一代绿色照明能源,已经被广泛应用于多个领域。其中,algainp材料由于其带隙可调,可实现有源区不同波段的发光,是制备红黄光led优良的外延材料。
2、algainp基四元系发光二极管通常在gaas衬底上依次生长晶格匹配的外延层,然而由于gaas材料的吸光以及出光时全反射的损耗,导致led芯片的效率比较低。为了进一步提升algainp基led芯片的亮度,一种反极性的led芯片被提出,其通过去除吸光的gaas衬底,将其余外延层结构键合至另一宽带隙衬底(如si衬底等)上,同时在非出光侧制备诸如全方向反射镜(odr)等结构增加光的出射,提高芯片的亮度。
3、但是,在传统的反极性led芯片的制备方法中,由于n面电极仅底部与外延层结构接触,因此n面电极和外延层结构的粘附力不佳;另外,由于n面电极和外延层结构中的欧姆接触层接触面积较小,无法达到最佳的欧姆接触,因而电压偏高;而且其较小的接触面使得电流只能聚集在n面电极的下方,无法提供足够的横向扩展电流,导致传统的反极性led芯片的出光效率受到影响。
技术实现思路
1、有鉴于此,为解决上述问题,本技术提供一种反极性led芯片及包括反极性led芯片的装置,技术方案如下:
2、一种反极性led芯片,所述反极性led芯片包括:
4、在第一方向上依次位于所述目标衬底一侧的p型限制层、有源层、n型限制层、n型电流扩展层和欧姆接触层,所述第一方向垂直于所述目标衬底所在平面,且由所述目标衬底指向所述p型限制层;
5、其中,所述欧姆接触层包括在所述第一方向上依次层叠设置的第一膜层和第二膜层,所述欧姆接触层具有从所述欧姆接层背离所述目标衬底的表面延伸至目标第一膜层的凹槽,所述凹槽暴露出所述目标第一膜层的部分区域,所述目标第一膜层为紧邻所述n型电流扩展层设置的第一膜层;
6、所述反极性led芯片还包括:
7、填充所述凹槽的n面电极,所述n面电极与所述目标第一膜层接触,且所述n面电极仅仅只跟所述第一膜层形成欧姆接触。
8、优选的,在上述反极性led芯片中,所述欧姆接触层在所述第一方向上的整体厚度的取值范围为2μm-4μm。
9、优选的,在上述反极性led芯片中,所述第一膜层在所述第一方向上的厚度的取值范围为100nm-500nm。
10、优选的,在上述反极性led芯片中,所述第二膜层在所述第一方向上的厚度的取值范围为50nm-500nm。
11、优选的,在上述反极性led芯片中,所述第一膜层在所述第一方向上的厚度为第一厚度;
12、所述第二膜层在所述第一方向上的厚度为第二厚度;
13、其中,所述第二厚度小于所述第一厚度。
14、优选的,在上述反极性led芯片中,所述欧姆接触层包括第一部分,所述第一部分包括除所述目标第一膜层以外的其它膜层;
15、所述第一部分至少暴露出部分所述目标第一膜层的边缘区域;
16、所述第一部分的侧壁为倾斜侧壁,所述倾斜侧壁所在平面与所述目标衬底所在平面之间的夹角为锐角。
17、优选的,在上述反极性led芯片中,所述倾斜侧壁的表面以及所述目标第一膜层的边缘区域具有粗化结构。
18、优选的,在上述反极性led芯片中,在所述第一方向上,所述欧姆接触层最远离所述目标衬底一侧的膜层为所述第一膜层或所述第二膜层。
19、优选的,在上述反极性led芯片中,所述反极性led芯片还包括:
20、在所述第一方向上依次位于所述目标衬底和所述p型限制层之间的odr膜层和p型窗口层。
21、本技术还提供了一种包括反极性led芯片的装置,所述装置包括上述任一项所述的反极性led芯片。
22、相较于现有技术,本技术实现的有益效果为:
23、本技术提供的一种反极性led芯片包括:目标衬底;在第一方向上依次位于所述目标衬底一侧的p型限制层、有源层、n型限制层、n型电流扩展层和欧姆接触层,所述第一方向垂直于所述目标衬底所在平面,且由所述目标衬底指向所述p型限制层;其中,所述欧姆接触层包括在所述第一方向上依次层叠设置的第一膜层和第二膜层,所述欧姆接触层具有从所述欧姆接层背离所述目标衬底的表面延伸至目标第一膜层的凹槽,所述凹槽暴露出所述目标第一膜层的部分区域,所述目标第一膜层为紧邻所述n型电流扩展层设置的第一膜层;所述反极性led芯片还包括:填充所述凹槽的n面电极,所述n面电极与所述目标第一膜层接触,且所述n面电极仅仅只跟所述第一膜层形成欧姆接触。该欧姆接触层包括可以跟n面电极形成欧姆接触的第一膜层以及不可以跟n面电极形成欧姆接触的第二膜层,因而可以将n面电极嵌入在欧姆接触层的凹槽内,增加了n面电极和外延层结构之间的欧姆接触面积,降低了芯片电压;并且由于n面电极与欧姆接触层的接触面积变大,该n面电极的粘附力也得到了增强;进一步的在n面电极嵌入该凹槽之后,电子除了从底部扩散之外,还可以从第一膜层中往外扩展,增加了电子扩散的通道,提升了电流的扩展能力。
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1.一种反极性LED芯片,其特征在于,所述反极性LED芯片包括:
2.根据权利要求1所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述欧姆接触层在所述第一方向上的整体厚度的取值范围为2μm-4μm。
3.根据权利要求1所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述第一膜层在所述第一方向上的厚度的取值范围为100nm-500nm。
4.根据权利要求1所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述第二膜层在所述第一方向上的厚度的取值范围为50nm-500nm。
5.根据权利要求1所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述第一膜层在所述第一方向上的厚度为第一厚度;
6.根据权利要求1所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述欧姆接触层包括第一部分,所述第一部分包括除所述目标第一膜层以外的其它膜层;
7.根据权利要求6所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述倾斜侧壁的表面以及所述目标第一膜层的边缘区域具有粗化结构。
8.根据权利要求1-6任一项所述的反极性LED芯片,其特征在于,在所述第一方向上,所述欧姆接触层最远离所述目标衬底一
9.根据权利要求1所述的反极性LED芯片,其特征在于,所述反极性LED芯片还包括:
10.一种包括反极性LED芯片的装置,其特征在于,所述装置包括权利要求1-9任一项所述的反极性LED芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种反极性led芯片,其特征在于,所述反极性led芯片包括:
2.根据权利要求1所述的反极性led芯片,其特征在于,所述欧姆接触层在所述第一方向上的整体厚度的取值范围为2μm-4μm。
3.根据权利要求1所述的反极性led芯片,其特征在于,所述第一膜层在所述第一方向上的厚度的取值范围为100nm-500nm。
4.根据权利要求1所述的反极性led芯片,其特征在于,所述第二膜层在所述第一方向上的厚度的取值范围为50nm-500nm。
5.根据权利要求1所述的反极性led芯片,其特征在于,所述第一膜层在所述第一方向上的厚度为第一厚度;
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹金如,李晓静,辛天骄,乔元鹏,马英杰,沈冬春,陈杰,王志亮,
申请(专利权)人:江西乾照半导体科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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