[发明专利]一种紫外LED芯片、紫外LED芯片的制作方法及一种紫外LED

说明书

本申请公开了一种紫外LED芯片，由于具有从下至上渐缩的倾斜式纳米柱阵列形式的紫外LED外延层，这种形式的外延层含有倾斜的空气间隙，使得相邻的倾斜纳米柱阵列之间被空气相互贯通，利用纳米柱阵列和外界空气这两种界面之间的菲涅耳散射以及倾斜侧壁对光线的漫反射效应，能够增强紫外LED的出光效率和亮度，还由于所述N型欧姆接触层利用贯穿所述蓝宝石衬底、所述缓冲及成核层、所述AlN/AlGaN超晶格层的金属接触栓连接至所述N型AlGaN层，因此能够增强散热效果，本申请还提供了紫外LED及紫外LED芯片制作方法，由于包括上述紫外LED芯片，因此能够增强紫外LED的出光效率和亮度，增强散热效果。

技术领域

本发明属于LED技术领域，特别是涉及一种紫外LED芯片、紫外LED芯片的制作方法及一种紫外LED。

背景技术

随着紫外LED技术的发展、输出性能的提升和生产成本的降低，相对于传统的紫外光源，紫外LED具有理论使用寿命长、高效率、稳定可靠、亮度均匀以及不含有毒物质等优点，在杀菌消毒、光固化和通用照明等领域的广泛应用，近年来也越来越受到半导体照明行业的关注。但是，目前LED外延片中内部接触层材料以及外延层结构之间存在光吸收现象，导致了光效差和亮度不高的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种紫外LED芯片、紫外LED芯片的制作方法及一种紫外LED，能够增强紫外LED的出光效率和亮度，增强散热效果。

本发明提供的一种紫外LED芯片，包括蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底的上表面依次设置有缓冲及成核层、AlN/AlGaN超晶格层、N型AlGaN层、具有从下至上渐缩的倾斜式纳米柱阵列形式的紫外LED外延层，所述紫外LED外延层的上表面还依次设置有平面状的导电层和镜面反射层，所述镜面反射层的表面利用键合连接层固定有P型导电衬底，所述P型导电衬底的上表面依次设置有P型欧姆接触层和P型电极，所述蓝宝石衬底的下表面依次设置有N型欧姆接触层和N型电极，所述N型欧姆接触层利用贯穿所述蓝宝石衬底、所述缓冲及成核层、所述AlN/AlGaN超晶格层的金属接触栓连接至所述N型AlGaN层。

优选的，在上述紫外LED芯片中，所述缓冲及成核层为异质结构BN层。

优选的，在上述紫外LED芯片中，所述键合连接层为锗层、铂层、金层、铝层或ITO层。

优选的，在上述紫外LED芯片中，所述P型导电衬底和所述P型欧姆接触层之间还设置有导电薄膜层。

优选的，在上述紫外LED芯片中，所述纳米柱阵列的倾斜角度范围为45°至60°，且相邻的纳米柱阵列之间空隙的孔径范围为1nm至5nm。

本发明提供的一种紫外LED，包括如上面任一项所述的紫外LED芯片。

本发明提供的一种紫外LED芯片的制作方法，包括：

在蓝宝石衬底的上表面依次设置缓冲及成核层、AlN/AlGaN超晶格层、N型AlGaN层；

在所述N型AlGaN层上表面设置具有从下至上渐缩的倾斜式纳米柱阵列形式的紫外LED外延层，在所述紫外LED外延层的上表面依次设置平面状的导电层和镜面反射层；

在P型导电衬底的上表面依次设置P型欧姆接触层和P型电极；

利用键合连接层将所述镜面反射层的表面固定至所述P型导电衬底；

在所述蓝宝石衬底的下表面依次设置N型欧姆接触层和N型电极，所述N型欧姆接触层利用贯穿所述蓝宝石衬底、所述缓冲及成核层、所述AlN/AlGaN超晶格层的金属接触栓连接至所述N型AlGaN层。

优选的，在上述紫外LED芯片的制作方法中，所述在所述N型AlGaN层上表面设置具有从下至上渐缩的倾斜式纳米柱阵列形式的紫外LED外延层包括：