[发明专利]一种紫外LED芯片及其制备方法

说明书

本申请公开了一种紫外LED芯片及其制备方法，该紫外LED芯片通过在衬底表面上生长外延结构，以及在所述外延结构的中间设置绝缘层和凹槽接触层，进而将完整的外延结构隔离成两种彼此绝缘的第一外延结构和第二外延结构，通过凹槽接触层将第一外延结构的N型氮化镓铝层引出，并且紫外LED芯片通过基板上的N电极、P电极和中间电极配合第一外延结构和第二外延结构分别形成了发光二极管和静电保护二极管，该静电保护二极管反向并联连接在发光二极管两端，为紫外LED芯片提供了一条静电释放的通道，减小了静电放电对紫外LED芯片的直接危害，增大了LED的正向电压和抗静电放电打击的强度，从而提高了紫外LED芯片的成品率和可靠性。

技术领域

本申请涉及LED芯片技术领域，更具体地说，涉及一种紫外LED芯片及其制备方法。

背景技术

随着紫外光源在生物医疗、杀菌清洁、印刷光刻、光固化生产以及通信探测等领域的广泛应用，其中，氮化物紫外LED在表现出优异输出性能的同时，还具有寿命长、冷光源、高效可靠、照射亮度均匀以及绿色安全无毒等优点，因此正在进一步取代传统紫外光源。

现今主流的紫外LED芯片的剖面结构参考图1，包括衬底10和基板20，其中，所述衬底表面具有外延结构，所述外延结构包括位于所述衬底表面依次排列的氮化铝成核层11、超晶格层12、N型氮化镓铝层13、量子阱层14、电子阻挡层15、第一P型导电层16和第二P型导电层17；所述基板20表面具有布线层21、N电极23和P电极22；所述基板和衬底通过倒装共晶焊工艺组装，实现电极和外延结构的电连接；对于紫外LED芯片而言，所述第一P型导电层16通常为P型氮化镓铝层或P型氮化镓铝过渡层，所述第二P型导电层17通常为P型氮化镓层。

这种紫外LED芯片在后期的欧姆接触层制备、蒸镀电极、倒装共晶焊以及钝化处理工艺等过程中，存在着功率型紫外LED芯片发热量大但散热不及时而导致的紫外LED芯片性能受限、金属基板上所设置的绝缘层散热性差以及存在着人体模式或机器模式下的静电放电危害的问题。

因此，如何解决紫外LED芯片中存在的散热不良及静电放电危害问题成为该领域研发人员努力的方向。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种紫外LED芯片及其制备方法，以解决紫外LED芯片中存在的散热不良及静电放电危害的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种紫外LED芯片，包括：

衬底；

基于所述衬底表面依次生长的外延结构、以及在外延结构中设置的绝缘层和凹槽接触层；

位于所述外延结构一侧背离所述衬底的基板，所述基板朝向所述衬底一侧表面设有布线层、P电极、N电极和中间电极；

其中，

所述外延结构包括：

基于所述衬底表面依次生长的氮化铝成核层、超晶格层、N型氮化镓铝层、量子阱层、电子阻挡层、第一P型导电层、第二P型导电层、金属反射层和薄膜导电层；

所述绝缘层位于所述外延结构的中部，用于隔离所述外延结构，并将所述外延结构分隔成第一外延结构和第二外延结构；

所述凹槽接触层贯穿所述第一外延结构的一部分，与所述第一外延结构的N型氮化镓铝层电连接，与所述第一外延结构的其他结构绝缘，所述凹槽接触层设有一个背离所述绝缘层一侧的斜面；

所述P电极与所述第一外延结构中的薄膜导电层电连接，所述N电极与所述第二外延结构的N型氮化镓铝层电连接，所述中间电极与所述凹槽接触层和所述第二外延结构中的薄膜导电层电连接。

可选的，所述N型氮化镓铝层包括：第一N型氮化镓铝层和第二N型氮化镓铝层；

其中，