[实用新型]紫外发光二极管芯片结构

说明书

本实用新型的紫外发光二极管芯片结构，芯片的辐射出光波长不大于360nm，芯片至少具有第一类型半导体层、有源层、第二类型半导体层，在第一类型半导体层表面及第一类型半导体层内具有图形化孔洞，图形化孔洞内具有金属反射层，在金属反射层与孔洞之间具有介质层薄膜，提升了产品的亮度，克服了产品的静电问题。

技术领域

本实用新型涉及紫外发光二极管领域，具体涉及紫外发光二极管的芯片结构。

背景技术

紫外LED芯片（波长λ不大于360nm，特别是波长λ不大于280nm的深紫外）作为一种具有高效、节能、轻便等优势的光源可用于空气、水净化，医用杀菌、消毒紫外固化等领域而被广泛关注。然而，相比于传统的可见光LED芯片的外量子效率（通常大于50%）、紫外LED芯片的外量子效率（现有水平在8%以下）还存在很大的提升空间，其中，较低的内量子效率（现有水平小于40%）主要是由于外延的晶体缺陷导致AlGaN异质结的本征特性导致，可以通过改进外延技术提升内量子效率。AlGaN基UV LED芯片的一个重要研究点是其光提取技术,造成其EQE外量子效率较低的重要因素之一就是其较低的光提取效率，这主要是由UV LED外延层的内吸收、内部全反射及偏振特性导致的。

实用新型内容

为解决背景技术中的问题，本实用新型公开了一种紫外发光二极管芯片结构，芯片的辐射出光波长不大于360nm，芯片至少具有第一类型半导体层、第一接触层，有源层、第二类型半导体层，第二接触层，在第一类型半导体层表面在第一类型半导体层表面及第一类型半导体层内具有图形化孔洞，孔洞的开口直径不大于30μm，图形化孔洞内具有金属反射层，在金属反射层与孔洞之间具有介质层薄膜，介质层具有较强的抗电击穿能力，由于在第一类型半导体层表面挖孔洞会造成第一类型半导体层的电流扩展能力下降，电流集中在孔洞附近区域，而在金属反射层与孔洞之间具有介质层薄膜改善了电流过于集中缺陷，起到电流扩展的作用。

在一些实施例中，金属反射层到有源层的距离不大于50nm。

在一些实施例中，金属反射层可从介质层薄膜延伸覆盖到第一类型半导体表面。

根据本实用新型，优选的，介质层的折射率低于第一类型半导体层的折射率，从而实现类似全角反射镜子的作用。

根据本实用新型，优选的，介质层包括氮化钛或氮化硅等对紫外波长吸光较少的介质材料。

根据本实用新型，优选的，介质层的厚度不大于50nm，如果介质层厚度过大，也会阻挡金属与有源区的耦合作用，并且介质层的也会有一定程度的吸光，因此厚度不宜多大。

根据本实用新型，优选的，图形化孔洞的总面积占第一类型半导体层面积的10%~50%，现有技术的图形化孔洞面积由于受限于电流分布密度问题，电流集中在孔洞附近区域的第一类型半导体层，而导致出光不均匀，因此孔洞的面积通常小于50%，而本实施例通过设置介质层作为电流扩展层，促进电流往远离孔洞的区域扩散，基于该扩散效果，本实用新型孔洞的在第一类型半导体层表面的覆盖面积可以大于现有技术的覆盖面积比例。

根据本实用新型，优选的，第一类型半导体层为P型层。

根据本实用新型，优选的，第一类型半导体层包括P型氮化镓和P型铝镓氮。

根据本实用新型，优选的，金属反射层材料可选择为Al或Rh等对紫外波长具有较好的反射效果。

根据本实用新型，优选的，芯片的辐射出光波长不大于280nm。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明