[发明专利]一种高出光效率的深紫外发光二极管芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种高出光效率的倒装深紫外发光二极管芯片，其特征在于：该芯片结构 从下向上的顺序依次为厚度为0.3-0.5倍于芯片边长的c面蓝宝石衬底、低温 AlN成核层、PALEAlN缓冲层、高温AlN本征层、n型Al_xGa_1-xN层、 Al_yGa_1-yN/Al_zGa_1-zN多量子阱层、p型Al_uGa_1-uN电子阻挡层、p型GaN层、 Ni/Al紫外光高反射率电极层，c面蓝宝石衬底背面设有Al薄膜。

2.如权利要求1所述的高出光效率倒装深紫外发光二极管芯片，其特征在于： 所述衬底背面的Al薄膜厚度为1-10纳米。

3.如权利要求1所述的高出光效率倒装深紫外发光二极管芯片，其特征在于： 所述Ni/Al电极材料，Ni材料厚度为1-5纳米，Al材料厚度为100-300纳米。

4.如权利要求1所述的高出光效率倒装深紫外发光二极管芯片，其特征在于： 所述p型GaN厚度为1-20纳米。

5.一种高出光效率的倒装深紫外发光二极管芯片的制备方法，其特征在于， 包括如下步骤：

(1)在c面蓝宝石衬底上，利用MOCVD工艺，将所述衬底温度降低为 600℃，生长低温AlN成核层；

(2)在所述低温AlN成核层上，将生长温度升高到1050℃，生长PALEAlN 缓冲层；

(3)在所述的PALEAlN缓冲层上，将生长温度升高到1300℃，生长高温 AlN本征层；

(4)在所述高温AlN本征层上，将生长温度保持在1150℃，生长n型 Al_xGa_1-xN层；

(5)在所述n型Al_xGa_1-xN层上，将生长温度保持在1150℃，生长 Al_yGa_1-yN/Al_zGa_1-zN多量子阱层；

(6)将生长温度保持在1150℃，在所述Al_yGa_1-yN/Al_zGa_1-zN多量子阱层上， 生长p型Al_uGa_1-uN电子阻挡层；

(7)将生长温度保持在1050℃，在所述p型Al_uGa_1-uN电子阻挡层上生 长p型GaN层，形成深紫外发光二极管外延片；

(8)在所述p型GaN层上光刻出p型电极的图形，然后利用电子束蒸发 设备在p型电极图形区沉积Ni/Al金属层，并快速退火形成紫外光高反射率p 型电极；

(9)在所述制作完成紫外光高反射率p型电极后的外延片上，利用 ICP/RIE设备刻蚀至n型Al_xGa_1-xN层，并在n型Al_xGa_1-xN层台面上光刻出n 型电极的图形；

(10)在所述刻有n型电极图形的外延片上沉积金属层，并在快速退火形 成n型电极；

(11)利用光刻胶保护p型和n型电极后，使用PECVD设备蒸镀SiO₂钝化层；

(12)在所述完成蒸镀SiO₂钝化层外延片上，把蓝宝石减薄到特定厚度、 划片，形成倒装深紫外发光二极管芯片；

(13)在所述倒装深紫外发光二极管芯片蓝宝石面，利用电子束蒸发设备 蒸镀Al薄膜，形成高出光效率的深紫外发光二极管。