[实用新型]一种同侧结构的深紫外LED外延结构

说明书

本实用新型公开了一种同侧结构的深紫外LED外延结构包括蓝宝石衬底、设置在蓝宝石衬底上表面的LED外延主体和另一侧的静电保护二极管主体，静电保护二极管主体与LED外延主体反向并联，LED外延主体的第一P型电极、第一N型电极及静电保护二极管主体的第二P型电极、第二N型电极设置所在层的同侧，第一P型电极与第二N型电极连接，第一N型电极与静电保护二极管主体的第二P型电极连接，还包括设置在LED外延主体和静电保护二极管主体的台面、侧壁的钝化层。通过反向并联静电保护二极管，减小了静电放电、脉冲电流和浪涌电压等危害对LED芯片的直接冲击影响，提高了LED的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及深紫外LED技术领域，特别涉及一种同侧结构的深紫外LED外延结构。

背景技术

随着Ⅲ族氮化物紫外发光器件在制备工艺方面的不断发展，与其它常见的紫外光源相比，紫外LED具有理论使用寿命长、成本低、冷光源、高效可靠以及无毒环保等优点，在平面显示、精密光学、太阳光电、紫外生物医疗、光通讯以及探测等领域的应用范围很广泛，近年来也受到半导体照明相关行业越来越多的关注。

然而，紫外LED目前依然存在着一些难以突破的问题，如在衬底模板的制备、外延结构生长中存在着内部残余应力、晶格失配和热失配等问题，进而造成了LED外延片中出现裂纹、晶体质量变差，再加上LED芯片的结构设计不合理、外延层结构中刻蚀面积大而导致有效发光面积小，在后期封装工艺的多样性也会影响发光效率，而由于外延片刻蚀问题所造成的损伤，甚至还会引起侧壁处漏电，再加上电压浪涌、脉冲电流冲击以及外界静电危害等问题。

因此，在如何有效地提高晶体质量、增大发光效率的同时，还能够及时地缓解静电危害所造成的影响、提高LED的可靠性，仍是急需解决的难题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种同侧结构的深紫外LED外延结构，减小了静电放电、脉冲电流和浪涌电压等危害对LED芯片的直接冲击影响，提高了LED的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种同侧结构的深紫外LED外延结构，包括蓝宝石衬底、设置在所述蓝宝石衬底上表面的LED外延主体和设置在所述蓝宝石衬底下表面的静电保护二极管主体，所述静电保护二极管主体与所述LED外延主体反向并联，所述LED外延主体的第一P型电极、第一N型电极以及所述静电保护二极管主体的第二P型电极、第二N型电极设置在所在层的同侧，所述第一P型电极与所述第二N型电极连接，所述第一N型电极与所述静电保护二极管主体的第二P型电极连接，还包括设置在所述LED外延主体和所述静电保护二极管主体的台面、侧壁的钝化层。

其中，所述蓝宝石衬底上设置有与所述LED外延主体相邻的通孔，所述第二P型电极设置在所述蓝宝石衬底的上表面，通过设置在所述通孔内的填充金属接触层或金属合金接触层与所述静电保护二极管主体的P型SI衬底掺杂层连接，在所述通孔的侧壁与所述填充金属接触层或金属合金接触层之间还设置有绝缘层。

其中，所述绝缘层的厚度为10nm～20nm。

其中，所述静电保护二极管主体包括从下到上依次设置的Si衬底层、N型欧姆接触层、N型衬底掺杂层和所述P型Si衬底掺杂层，所述静电保护二极管主体的P型Si衬底掺杂层设置在所述蓝宝石衬底下表面，所述第二N型电极设置在所述N型欧姆接触层一端刻蚀形成的台面主体上。

其中，所述静电保护二极管主体通过金属胶黏片与所述蓝宝石衬底连接。

其中，所述金属胶黏的厚度为1.0μm～2.0μm。

其中，所述LED外延主体中包括依次设置在所述蓝宝石衬底上表面的BN缓冲层、AlN层、超晶格主体层、n型AlGaN层、电流扩展层、多量子阱有源区、电子阻挡层、p型AlGaN层、p型GaN层和导电薄膜层，所述第一P型电极设置在所述导电薄膜层上，所述第一N型电极设置在所述n型AlGaN层的一端刻蚀形成的台面主体上。