[发明专利]一种光栅LED芯片及制作方法

权利要求书

1.一种光栅LED芯片，其特征在于，所述光栅LED芯片包括：

衬底；

设置在所述衬底上的外延层结构；

设置在所述外延层结构背离所述衬底一侧的GaP层；

设置在所述GaP层背离所述外延层结构一侧的预设光栅常数的光栅层；

设置在所述光栅层上的电极结构。

2.根据权利要求1所述的光栅LED芯片，其特征在于，所述预设光栅常数d＝mλ/(sinα+sinβ)，其中，α为所述光栅LED芯片发出的光入射至所述光栅层的入射角，β为所述光栅层预设的衍射角，m为衍射级数，λ为所述光栅LED芯片发出的光的波长。

3.根据权利要求1所述的光栅LED芯片，其特征在于，所述光栅层包括：第一光栅层和第二光栅层；

其中，所述第一光栅层包括多个相同的第一条形单元，每个所述第一条形单元在第一方向上的宽度与相邻两个所述第一条形单元之间的间距之和为所述预设光栅常数；

所述第二光栅层包括多个相同的第二条形单元，相邻两个所述第一条形单元之间均设置一个所述第二条形单元，所述第二条形单元在所述第一方向上的宽度与相邻两个所述第一条形单元之间的间距相等；

所述第一条形单元在第二方向上的高度大于所述第二条形单元在所述第二方向上的高度；

所述第一方向平行于所述衬底，所述第二方向垂直于所述衬底。

4.根据权利要求3所述的光栅LED芯片，其特征在于，所述第一光栅层的材料为MgF₂材料。

5.根据权利要求3所述的光栅LED芯片，其特征在于，所述第二光栅层的材料为ITO材料。

6.根据权利要求1所述的光栅LED芯片，其特征在于，所述外延层结构包括：在第三方向上依次设置的第一型半导体层、MQW多量子阱有源层、第二型半导体层，其中，所述第三方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构。

7.根据权利要求1所述的光栅LED芯片，其特征在于，所述衬底为GaAs衬底。

8.一种光栅LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成外延层结构；

在所述外延层结构背离所述衬底的一侧形成GaP层；

在所述GaP层背离所述外延层结构的一侧形成预设光栅常数的光栅层；

在所述光栅层上形成电极结构。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述在所述GaP层背离所述外延层结构的一侧形成预设光栅常数的光栅层包括：

在所述GaP层背离所述外延层结构的一侧形成光刻胶膜层；

对所述光刻胶膜层进行图形化光刻处理，形成多个贯穿所述光刻胶膜层的条形凹槽；

在所述条形凹槽内蒸镀第一光栅层，其中，所述第一光栅层包括多个相同的第一条形单元，每个所述第一条形单元在第一方向上的宽度与相邻两个所述第一条形单元之间的间距之和为所述预设光栅常数；

去除所述光刻胶膜层；

在相邻两个所述第一条形单元之间蒸镀第二光栅层，其中，所述第二光栅层包括多个相同的第二条形单元，相邻两个所述第一条形单元之间均设置一个所述第二条形单元，所述第二条形单元在所述第一方向上的宽度与相邻两个所述第一条形单元之间的间距相等；

所述第一条形单元在第二方向上的高度大于所述第二条形单元在所述第二方向上的高度，所述第一方向平行于所述衬底，所述第二方向垂直于所述衬底。