一种深紫外线发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种深紫外线发光二极管及其制备方法，涉及半导体器件技术领域。所述深紫外线发光二极管包括：基板，设置在基板上的N型半导体层、发光层、P型半导体层；连接在N型半导体层上的第一电极垫；连接在P型半导体层上的第二电极垫；其中第一电极垫包含金属多层交替结构的欧姆电极。本发明专利技术通过设置金属多层交替结构的欧姆电极，并提供新的台面刻蚀工艺，解决了传统工艺欧姆电极接触电阻高、耐高温性差、易老化、外观粗糙等问题。

A deep UV LED and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种深紫外线发光二极管及其制备方法
本专利技术属于半导体
，特别涉及一种深紫外线发光二极管及其制备方法。
技术介绍
紫外线发光二极管是一种半导体固体发光器件，利用固体半导体芯片作为发光材料，是一种新型紫外光源，拥有广阔的应用前景，很可能会逐渐替代传统的紫外汞灯。与传统的汞蒸气紫外放电光源相比，紫外线发光二极管具有诸多的优势：比如，寿命长，开关方便，工作电压低，体积更加小巧，便于携带。此外，深紫外线发光二极管因其发光波长为210～280nm而具有杀菌效果。相比传统的汞灯杀菌消毒方式，深紫外线发光二极管杀菌消毒方式更加节能与环保。目前深紫外线发光二极管正在逐步被广泛地应用于生活中多个方面，例如紫外光厨具消毒，紫外光水质净化和紫外光生物医疗等多项领域。虽然紫外线发光二极管具有很多的优势，但是在研究和发展中，依然会遇到很多难题，这也是紫外发光二极管难以大范围普及到人们生活中的原因。深紫外线发光二极管的工艺的技术瓶颈主要在于深紫外线发光二极管的接触电阻高。与传统的蓝光发光二极管的电阻欧姆接触相比，深紫外线发光二极管的N型铝镓氮与电极之间很难形成良好的线性的欧姆接触，导致深紫外线发光二极管接触电阻高，带来深紫外线发光二极管散热差、亮度低、寿命短等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种深紫外线发光二极管及其制备方法，以解决现有技术存在的深紫外线发光二极管因接触电阻高而导致的散热差、亮度低、寿命短的问题。解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种深紫外线发光二极管，包括：基板；N型半导体层，其设置在所述基板上；发光层，其设置在所述N型半导体层上；P型半导体层，其设置在所述发光层上；第一电极垫，其设置在所述N型半导体层上，所述第一电极垫包含金属多层交替结构的电极；第二电极垫，其设置在所述P型半导体层上。在本专利技术的一个实施例中，所述第一电极垫包括第一欧姆电极，所述第一欧姆电极设置在所述N型半导体层上，所述第一欧姆电极包含金属多层交替结构。在本专利技术的一个实施例中，所述金属多层交替结构包括第一金属和第二金属，所述第一金属和所述第二金属交替层叠设置。在本专利技术的一个实施例中，所述第一金属和所述第二金属分别为钛和铝。在本专利技术的一个实施例中，所述第一金属和所述第二金属的交替层叠次数为5～10。本专利技术还提供一种深紫外线发光二极管的制备方法，其步骤包括：提供基板；在所述基板上形成N型半导体层；在所述N型半导体层上形成发光层；在所述发光层上形成P型半导体层；在所述N型半导体层上形成包含金属多层交替结构的第一电极垫；在所述P型半导体层上形成第二电极垫，获得所述深紫外线发光二极管。在本专利技术的一个实施例中，所述第一电极垫包括第一欧姆电极，所述第一欧姆电极形成于所述N型半导体层上，所述第一欧姆电极包含金属多层交替结构。在本专利技术的一个实施例中，所述金属多层交替结构包括第一金属和第二金属，所述第一金属和所述第二金属交替层叠设置。在本专利技术的一个实施例中，所述制备方法还包括以下步骤：腐蚀掉P型半导体层表面上外围部分的保护层，并对所述P型半导体层和所述发光层的外围进行第一次刻蚀，使所述P型半导体层和所述发光层形成凸部，暴露所述N型半导体层，并获得台面结构。在本专利技术的一个实施例中，所述制备方法还包括以下步骤：进行第二次刻蚀对所述第一次刻蚀后的刻蚀面进行修复平整。本专利技术通过设置包含金属多层交替结构的电极，有效保证电极金属间的充分融合，以形成线性欧姆接触，从而降低了深紫外线发光二极管的接触电阻。同时，相比于传统的单层金属结构的电极，该包含金属多层交替结构的电极更加能够提升深紫外线发光二极管的整体外观品味。本专利技术通过提供一种新的台面刻蚀工艺，即台面刻蚀采用两次刻蚀工艺，其中第二次刻蚀采用六氟化硫和氩气的混合气体作为刻蚀气体进行刻蚀修复，既有利于降低深紫外线发光二极管的接触电阻又简化了制备工艺，有利于提高生产效率。在本专利技术一实施例中，在20mA实测条件下，电压降低2V(10×20mil芯片)，亮度增加2％，寿命测试光衰减少1％，芯片整体外观品味得到提升。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。图1为本专利技术一种深紫外发光二极管的封装结构的示意图。图2为图1中本专利技术一种深紫外发光二极管的封装结构的俯视图。图3为图1中深紫外线发光二极管的示意图。图4为图1中深紫外线发光二极管A-A剖面的俯视图。图5为图1中深紫外线发光二极管的制备方法的流程图。图6为图1中深紫外发光二极管的封装方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案作进一步清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，本专利技术提供一种深紫外发光二极管的封装结构，其包括：深紫外发光二极管101、支架102以及硅氧化物保护层103。芯片亦称为晶片，即发光二极管发光材料，必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电器性能下降，同时，封装后的芯片也更便于安装和运输。本专利技术所述封装结构针对深紫外发光二极管101，所述深紫外发光二极管101的结构包括基板1，外延片结构和电极结构，所述外延片结构至少包括依次层叠设置在基板1上的N型半导体层2、发光层3和P型半导体层4。其中，所述N型半导体层2具有丰富的电子，所述P型半导体层4因缺乏电子而形成带正电空穴，在所述N型半导体层2和所述型半导体层4之间是电子和电子空穴复合之处，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射处光芒，也就是所述发光层3。所述电极结构包括与N型半导体层2连接的负极以及与P型半导体层4连接的正极。本实施例所述深紫外发光二极管101所用的发光材料例如可以为氮铝化镓(AlGaN)，发射出波长例如为小于280nm的深紫外线光。具体的，请参阅图3所示，本专利技术的深紫外线发光二极管101可以包括：基板1、N型半导体层2、发光层3、P型半导体层4、第一电极垫5和第二电极垫6。请参阅图3所示，基板1，即外延层生长的衬底，具有支撑和稳定的作用，所述基板1例如可以包括蓝宝石，碳化硅，氮化铝，氮化铝等，本实施例中优选氮化铝镀膜基板。请参阅图3所示，在所述基板1上，依次设置N型半导体层2、发光层3和P型半导体层4，其中所述N型半导体层2在靠近所述基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深紫外线发光二极管，其特征在于，其包括：/n基板；/nN型半导体层，其设置在所述基板上；/n发光层，其设置在所述N型半导体层上；/nP型半导体层，其设置在所述发光层上；/n第一电极垫，其设置在所述N型半导体层上，所述第一电极垫包含金属多层交替结构的电极；/n第二电极垫，其设置在所述P型半导体层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种深紫外线发光二极管，其特征在于，其包括：
基板；
N型半导体层，其设置在所述基板上；
发光层，其设置在所述N型半导体层上；
P型半导体层，其设置在所述发光层上；
第一电极垫，其设置在所述N型半导体层上，所述第一电极垫包含金属多层交替结构的电极；
第二电极垫，其设置在所述P型半导体层上。


2.根据权利要求1所述的一种深紫外线发光二极管，其特征在于，所述第一电极垫包括第一欧姆电极，所述第一欧姆电极设置在所述N型半导体层上，所述第一欧姆电极包含金属多层交替结构。


3.根据权利要求1所述的一种深紫外线发光二极管，其特征在于，所述金属多层交替结构包括第一金属和第二金属，所述第一金属和所述第二金属交替层叠设置。


4.根据权利要求3所述的一种深紫外线发光二极管，其特征在于，所述第一金属和所述第二金属分别为钛和铝。


5.根据权利要求3所述的一种深紫外线发光二极管，其特征在于，所述第一金属和所述第二金属的交替层叠次数为5～10。


6.一种深紫外线发光二极管的制备方法，其特征在于，其步骤包括：
提供基板；
在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，刘亚柱，齐胜利，吴化胜，
申请(专利权)人：合肥彩虹蓝光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34