一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及
LED
芯片
，尤其是涉及一种
LED
芯片及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]发光二极管
(Light
‑
Emitting Diode
，简称
LED)
是一种将电能转化为光能的半导体电子器件
。
随着第三代半导体技术的蓬勃发展，半导体照明以节能
、
环保
、
亮度高
、
寿命长等优点，成为社会发展的焦点
。ⅢA
‑
VA
族化合物半导体材料是当前主流的用于制作
LED
芯片的半导体材料，其中以氮化镓基材料和铝镓铟磷基材料最为普遍
。
传统的
P
型ⅢA
‑
VA
族化合物半导体材料的电流扩展性能较差，为了使电流能够均匀的注入发光层，通常的做法是在
P
型ⅢA
‑
VA
族化合物半导体材料层上添加一层透明导电层，由于透明导电氧化物
(transparent conductive oxide
，简称
TCO)
薄膜具有高的穿透率和低的面电阻率，广泛应用于
LED
领域，常作为
LED
芯片工艺中的透明导电层
。
[0003]但是，
TCO
薄膜难以与r/>P
‑
GaN
和
P
电极进行匹配
。
特别的，一种
TCO
薄膜的功函数无法同时匹配
P
‑
GaN
和
P
电极
。
原因如下：已知
P
‑
GaN
的功函数约为
7.2eV
，
TCO
薄膜的功函数低于
P
‑
GaN
，则不会在
TCO
薄膜
P
‑
GaN
之间产生接触势垒，即实现欧姆接触，表现出较低的接触电阻，不会阻碍空穴由
TCO
进入到
P
‑
GaN
，功函数差异大时反而有利于空穴的注入到
P
‑
GaN
，扩大
TCO
薄膜与
P
‑
GaN
功函数差值会对
LED
芯片的正向电压和发光效率产生有利的影响
。
[0004]另外，金属的功函数大小会影响
TCO
薄膜与
P
型电极之间的接触类型，若
TCO
薄膜的功函数小于
P
型电极，会在他们之间形成阻碍空穴由
P
电极向
TCO
薄膜移动的势垒，即产生一定的接触电阻，功函数差距越大，接触电阻越大，进而影响
LED
芯片的发光性能，相反的
TCO
薄膜大于
P
电极的功函数则可以促进空穴由
P
电极向
TCO
薄膜注入
。
然而，通过挑选功函数较小的电极材料虽然存在能在功函数角度同时匹配
P
‑
GaN
和
P
电极的
TCO
薄膜，但只考虑功函数的单层
TCO
薄膜必然带来透光率和电导率的下降
。
[0005]因此，亟需一种新的
LED
芯片及其制作方法，制备功函数适配
P
‑
GaN
和
P
型电极的
TCO
薄膜，降低
TCO
薄膜与它们之间的接触电阻，并使该芯片具有高的发光效率
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的第一个技术问题是：
[0007]提供一种
LED
芯片
。
[0008]本专利技术所要解决的第二个技术问题是：
[0009]提供一种所述
LED
芯片的制备方法
。
[0010]本专利技术所要解决的第三个技术问题是：
[0011]所述
LED
芯片的应用
。
[0012]本专利技术还提出一种照明设备，包括所述的
LED
芯片
。
[0013]本专利技术还提出一种显示设备，包括所述的
LED
芯片
。
[0014]本专利技术还提出一种红外光源设备，包括所述的
LED
芯片
。
[0015]为了解决所述第一个技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0016]一种
LED
芯片，包括相互连接的
I
区结构与
II
区结构：
[0017]其中，
I
区结构包括：
[0018]衬底；
[0019]所述衬底的上表面设有缓冲层；
[0020]所述缓冲层的上表面设有
N
‑
GaN
层；
[0021]所述
N
‑
GaN
层的上表面设有量子阱层；
[0022]所述量子阱层的上表面设有
P
‑
GaN
层；
[0023]所述
P
‑
GaN
层的上表面设有透明导电层
a
；
[0024]所述透明导电层
a
的上表面设有透明导电层
b
；
[0025]所述透明导电层
b
的上表面设有第一钝化层；
[0026]所述第一钝化层中设有
P
型电极，所述
P
型电极中部以下嵌入所述第一钝化层中，且所述
P
型电极与所述透明导电层
b
接触；
[0027]其中，
II
区结构包括与
I
区结构共用的衬底
、
缓冲层和
N
‑
GaN
层；
[0028]所述
N
‑
GaN
层的上表面设有第二钝化层，所述第二钝化层与所述量子阱层连接；
[0029]所述第二钝化层中设有
N
型电极，所述
N
型电极中部以下嵌入所述第二钝化层中，且所述
N
型电极与所述
N
‑
GaN
层连接
。
[0030]根据本专利技术的实施方式，所述技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
LED
芯片，其特征在于：包括相互连接的
I
区结构与
II
区结构：其中，
I
区结构包括：衬底；所述衬底的上表面设有缓冲层；所述缓冲层的上表面设有
N
‑
GaN
层；所述
N
‑
GaN
层的上表面设有量子阱层；所述量子阱层的上表面设有
P
‑
GaN
层；所述
P
‑
GaN
层的上表面设有透明导电层
a
；所述透明导电层
a
的上表面设有透明导电层
b
；所述透明导电层
b
的上表面设有第一钝化层；所述第一钝化层中设有
P
型电极，所述
P
型电极中部以下嵌入所述第一钝化层中，且所述
P
型电极与所述透明导电层
b
接触；其中，
II
区结构包括与
I
区结构共用的衬底
、
缓冲层和
N
‑
GaN
层；所述
N
‑
GaN
层的上表面设有第二钝化层，所述第二钝化层与所述量子阱层连接；所述第二钝化层中设有
N
型电极，所述
N
型电极中部以下嵌入所述第二钝化层中，且所述
N
型电极与所述
N
‑
GaN
层连接
。2.
根据权利要求1所述的一种
LED
芯片，其特征在于：所述透明导电层
b
包括
IWO
薄膜层
、IZO
薄膜层
、IGZO
薄膜层和
ICO
薄膜层中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的一种
LED
芯片，其特征在于：所述透明导电层
a
为
ITO9010
薄膜层
。4.
根据权利要求1所述的一种
LED
芯片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明飞，王金科，张艳伟，江长久，刘永成，郭梓旋，王志杰，李跃辉，陈明高，徐胜利，
申请(专利权)人：长沙壹纳光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：