[实用新型]LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种LED芯片。

背景技术

发光二极管(LED)作为一种高效、环保和绿色新型固态照明光源，具有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高及使用功耗低等优点，使其得以广泛应用。特别地，随着LED行业的迅猛发展，LED在照明领域的应用所占比例越来越高。随着大功率LED芯片在照明领域广泛应用，对大功率LED芯片发光效率要求与日俱增，要提升大功率LED芯片发光效率，一方面要提高大功率LED芯片的亮度，另外一方面要降低大功率LED芯片在高电流密度下的工作电压。

LED芯片工作电压主要是受电压最小理论值、接触电阻、低载流子浓度和低迁移率材料的体电阻、载流子注入量子阱在导带和价带带阶处造成的能量损失等方面影响。因此，通过减小接触电阻来降低工作电压是降电压的重要方式之一。

P型GaN(GaN即为氮化镓)材料的接触电阻率很难达到等于或小于10^-3Ω·cm²。低阻P型GaN材料欧姆接触主要是受到两个方面的制约：一方面是缺乏合适的的接触金属材料，另外一方面是很难获得高浓度P型掺杂GaN基材料。

金属与半导体接触时，若半导体一侧的掺杂浓度很高，则势垒区宽度将会变薄，载流子可以通过隧穿效应穿越势垒，产生相当大的隧穿电流，形成欧姆接触。另外，掺杂浓度越高，产生的空穴浓度越高，其电阻率越低。因此如何获得高掺杂浓度的P型GaN层是减小接触阻值，增加载流子穿越金属与半导体接触势垒区几率，是半导体发光器件技术领域的难题之一。

此外，现有LED芯片在P型GaN层上设有P型GaN接触层和N型InGaN接触层，设置N型InGaN接触层虽然可以与芯片ITO工艺形成良好的接触，起到降低工作电压的作用，但N型InGaN接触层本身也是吸光的，影响发光亮度。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种LED芯片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED芯片。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种LED芯片，所述LED芯片从下向上依次包括：

衬底；

位于衬底上的成核层；

位于成核层上的氮化物缓冲层；

位于氮化物缓冲层上的非掺杂GaN层；

位于非掺杂GaN层上的N型GaN层；

位于N型GaN层上的多量子阱层；

位于多量子阱层上的P型AlGaN层；

位于P型AlGaN层上的P型GaN层；

位于P型GaN层上的P型InGaN接触层，所述P型InGaN接触层中In的摩尔浓度向着远离所述P型GaN层的方向递增；

位于P型InGaN接触层上且与P型InGaN接触层电性导通的P电极，位于N型GaN层上且与N型GaN层电性导通的N电极。

作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层中In的摩尔浓度向着远离所述P型GaN层的方向线性递增。

作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层中Ga的摩尔浓度恒定且In和Ga的摩尔浓度比在0.6-2的区间内递增。

作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层为Mg掺杂。

作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层的Mg掺杂浓度为2~4×1E20 atoms/cm³。

作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层的厚度为5-10nm。

作为本实用新型的进一步改进，所述氮化物缓冲层的厚度为0.5-1um。

作为本实用新型的进一步改进，所述P型InGaN接触层与P电极之间设有透明导电层。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中与金属接触的是P型InGaN接触层，P型InGaN接触层中掺杂有高浓度的Mg，In的摩尔浓度为逐渐递增的渐变层结构并在接触面上达到最高值，P型InGaN接触层的空穴浓度较高，减少了与金属接触电阻率，增加了载流子通过隧穿穿越金属与半导体接触势垒区的几率，可以降低大功率LED芯片的工作电压，同时减少吸光，从而提高了大功率LED芯片的发光效率。

附图说明