[发明专利]一种垂直结构深紫外发光二极管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种垂直结构深紫外发光二极管及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)、去除掉深紫外发光二极管的外延结构的P‑GaN层(107)的部分区域的全部或一部分；(2)、在P‑GaN层(107)的表面沉积一层反射层(201)；(3)、在反射层(201)的表面沉积一层粘合金属层(202)；(4)、在粘合金属层(202)上结合一层导电基板层(301)；(5)、去除掉深紫外发光二极管的外延结构的N‑AlGaN层(104)下面的所有层，使N‑AlGaN层(104)裸露在最外层；(6)、在N‑AlGaN层(104)的部分表面上制作电极金属层(401)且使电极金属层(401)的位置与P‑GaN层(107)的所述部分区域相对应。其可以解决现有技术中光提取效率低、电流横向扩展差的问题。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，涉及一种深紫外发光二极管及其制备方法，更具体地，涉及一种垂直结构深紫外发光二极管及其制备方法。

背景技术

AlGaN基深紫外发光二极管是一种新型的固态紫外光源，相较于传统汞灯电源紫外光源，具有发光波长连续可调、寿命长、体积小等诸多优势。因此，AlGaN基深紫外发光二极管已经在一些对光功率需求较小的应用场景替代汞灯，但在水消毒等功率要求高的应用上还无法取代汞灯。

目前，产品级的深紫外发光二极管外量子效率只有5％左右，这也限制了在市场上的推广和应用。导致深紫外发光二极管外量子效率低的一个主要因素是非常低的光提取效率。为了增加AlGaN基深紫外发光二极管中空穴的注入效率，现有的主流技术是采用P型GaN作为空穴注入层，而P型GaN对深紫外波段的光透过率极低，这也导致了目前非常低的光提取效率。

鉴于以上原因，目前大部分的AlGaN基深紫外发光二极管为倒装结构，在蓝宝石底部出光，同时也解决了蓝宝石散热差的问题。

但是，倒装结构发光二极管仍然为电极在同一侧的横向结构，这使得电流在N型层横向流动不等距，会出现局部电流拥堵的情况，为了解决这一问题，已有人开始垂直结构深紫外发光二极管的研究。

垂直结构深紫外发光二极管从N型面出光，再配合表面粗化等技术，可显著提高光提取效率，但是还是无法解决P-GaN对深紫外光强吸收的问题。因此，如何降低或缓解P-GaN对深紫外光强吸收同时又不影响电流横向扩展是目前亟待解决的技术问题。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的垂直结构深紫外发光二极管。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种垂直结构深紫外发光二极管及其制备方法，其可以解决现有技术中光提取效率低、电流横向扩展差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垂直结构深紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、去除掉深紫外发光二极管的外延结构的P-GaN层的部分区域的全部或一部分；

(2)、在所述P-GaN层的表面沉积一层反射层；

(3)、在所述反射层的表面沉积一层粘合金属层；

(4)、在所述粘合金属层上结合一层导电基板层；

(5)、去除掉所述深紫外发光二极管的外延结构的N-AlGaN层下面的所有层，使所述N-AlGaN层裸露在最外层；

(6)、在所述N-AlGaN层的部分表面上制作电极金属层，且使所述电极金属层的位置与所述P-GaN层的所述部分区域相对应。

优选地，其中，所述步骤(1)中，先通过光刻技术在所述P-GaN层的部分区域的表面制备一定的图形，再利用刻蚀技术蚀刻掉所述P-GaN层上的制备了所述图形的部分。