[实用新型]一种发光二极管芯片

说明书

本实用新型提供一种发光二极管芯片，包括：衬底；以及，在所述衬底上依次形成的缓冲层、n型GaN层、发光层、电子阻挡层、p型GaN层和电流扩散层；所述电子阻挡层上设有规则排布的孔洞，所述孔洞向下延伸至发光层表面。该发光二极管芯片，通过在电子阻挡层上蚀刻出规则排布的孔洞，可有效释放电子阻挡层与多量子阱发光层中之间的应力，从而减小极化场强带来的影响，提高LED芯片的发光效率。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体的，涉及一种发光二极管芯片。

背景技术

现通常的氮化镓发光二极管结构包含有衬底、n型半导体层、多量子阱发光层、电子阻挡层、p型半导体层以及透明导电层结构。

上述结构的多量子阱发光层一般采用InGaN/GaN多量子阱结构作为发光层，其中发光区域为InGaN阱层，由于InGaN与GaN之间存在晶格失配，使得InGaN/GaN多量子阱内存在严重的极化场强，该极化场强导致进入量子阱的电子和空穴发生相分离，严重影响发光效率，且晶格失配越大，极化场强越强，对发光效率的影响越严重。另一方面，由于氮化镓LED结构中，n型层电子的浓度比较高，可以达到10²¹/cm3数量级，并且迁移率较大，可以达到200~500 cm2/V.S，而p型层中空穴的载流子浓度非常小，只有10¹⁷/cm3数量级左右，比电子要小三个数量级，并且空穴的迁移率叶非常小，只有5~20 cm2/V.比电子的迁移率小非常多，因此电子通常溢流到p层与空穴发生非辐射符合，这大大降低了发光效率。

为了解决这个问题，通常采用在多量子阱发光层与p型层之间插入一能带较高的电子阻挡层来阻挡电子的溢流。但该电子阻挡层与发光层之间存在晶格失配，晶格失配越大，则极化场强更大，严重影响了发光效率。如何在提高电子阻挡层作用的同时降低其对发光效率的影响，成为提高LED发光效率的关键。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，提供一种发光二极管芯片，该发光二极管芯片可减小电子阻挡层与发光层之间的极化场强，提高发光效率。

本实用新型提供一种发光二极管芯片，包括：衬底；以及，在所述衬底上依次形成的缓冲层、n型GaN层、发光层、电子阻挡层、p型GaN层和电流扩散层；所述电子阻挡层上设有规则排布的孔洞，所述孔洞向下延伸至发光层表面。

在一个实施例中，所述发光层为InGaN/GaN多量子阱层。

在一个实施例中，所述电子阻挡层为AlGaN层，其中Al的百分比含量为15-50%。

在一个实施例中，所述孔洞的直径为0.3-3.0微米。

在一个实施例中，相邻孔洞之间的间距为0.3-3.0微米。

在一个实施例中，所述缓冲层包括：

半导体成核层，所述半导体成核层设置在所述衬底上；以及

半导体本征层，所述半导体层本征层设置在所述半导体成核层以及所述n型GaN层之间。

在一个实施例中，发光二极管芯片进一步包括：应力释放层，所述应力释放层设置在所述n型GaN层以及所述发光层之间，所述应力释放层为多周期的InGaN/GaN层。

本实用新型提供的发光二极管芯片，通过在电子阻挡层上蚀刻出规则排布的孔洞，可有效释放电子阻挡层与多量子阱发光层中之间的应力，从而减小极化场强带来的影响，提高LED芯片的发光效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的发光二极管芯片的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的发光二极管芯片的电子阻挡层的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的发光二极管芯片的电子阻挡层的另一结构示意图。