[发明专利]一种LED倒装芯片的紫光外延结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种LED倒装芯片的紫光外延结构，自下而上依次包括：衬底、高温AlGaN缓冲层、N型AlGaN电子阻挡层、超晶格N型AlGaN层、超晶格AlGaN/AlInGaN层、Al_x1In_y1Ga_1－x1－y1N/Al_x2In_y2Ga_1－x2－y2N发光有源区、最后一个Al_X3Ga_1－X3N量子垒层、P型AlGaN/AIInGaN电子阻挡层、P型AlGaN层和接触层；其中，Al_x1In_y1Ga_1－x1－y1N/Al_x2In_y2Ga_1－x2－y2N发光有源区包括多个交错层叠设置的AlInGaN量子阱层和AlInGaN量子垒层，且AlInGaN量子阱层和AlInGaN量子垒层均为Al组分渐变层。本发明还公开了一种LED倒装芯片的紫光外延结构的制备方法。本发明既能减少由材料不同带来的应力及极化电场影响，又能降低GaN材料在365～370nm波段的吸光，提高发光效率。

技术领域

本发明属于倒装LED芯片技术领域，特别是涉及一种LED倒装芯片的紫光外延结构及其制备方法。

背景技术

随着科技进步和新型能源发展，固态LED照明将成为未来世界发光的趋势，由于LED具有节能、环保、安全、寿命长、低耗、低热等优点，已经大面积地应用于交通指示灯、交通信号灯、景观装饰灯、显示屏、汽车尾灯、手机背光源等领域。目前市场上的LED等主要以蓝绿光为主，红黄光次之，紫光及紫外的LED产品比较少，主要由于紫光的LED制造难度大、光效低。随着LED应用的发展，紫光LED的市场需求越来越大，普遍应用于医疗器械、医学测量、卫生消毒、验钞点钞检验设备、防伪行业、生物统计安全性检测，涵盖医疗、卫生、金融、生物、检测、公共安全等各个方面。

目前紫光LED外延生长技术还不够成熟，一方面受制于紫光生长材料特性，另一方面是由于紫光LED能带结构的影响，导致了目前紫光LED芯片的发光效率较低，制备成本高，难度大，成品率低等。因此，如何制备高功率的紫光LED芯片成为非常迫切的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种既能减少由材料不同带来的应力及极化电场影响，又能降低GaN材料在365～370nm波段的吸光，提高发光效率的LED倒装芯片的紫光外延结构及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED倒装芯片的紫光外延结构，其自下而上依次包括：衬底、高温AlGaN缓冲层、N型AlGaN电子阻挡层、超晶格N型AlGaN层、超晶格AlGaN/AlInGaN层、Al_x1In_y1Ga_1－x1－y1N/Al_x2In_y2Ga_1－x2－y2N发光有源区、最后一个Al_X3Ga_1－X3N量子垒层、P型AlGaN/AIInGaN电子阻挡层、P型AlGaN层和接触层；其中，所述Al_x1In_y1Ga_1－x1－y1N/Al_x2In_y2Ga_1－x2－y2N发光有源区包括多个AlInGaN量子阱层和多个AlInGaN量子垒层，多个AlInGaN量子阱层和多个AlInGaN量子垒层交错层叠设置，使得第一个所述AlInGaN量子垒层靠近超晶格AlGaN/AlInGaN层设置，最后一个所述AlInGaN量子阱层靠近所述最后一个Al_X3Ga_1－X3N量子垒层设置，且所述AlInGaN量子阱层和所述AlInGaN量子垒层均为Al组分渐变层。