[发明专利]一种深紫外发光二极管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种深紫外发光二极管及其制备方法，深紫外发光二极管包括衬底以及设置于衬底上的外延层，深紫外发光二极管还包括侧壁部，侧壁部包括部分衬底的侧面以及外延层的侧面，且侧壁部与衬底底面的角度在预设范围内，其中，深紫外发光二极管还包括设置于侧壁部上的反射层，反射层用于反射外延层内部发射的光线；本发明提供的深紫外发光二极管在侧壁部上设置反射层，以将外延层内部发射的光线反射至衬底底面，从而在增大了衬底底面的出射光线的出光角的同时，增大了深紫外发光二极管的侧面出光比例，进一步增大了深紫外发光二极管的出光功率。

技术领域

本发明涉及半导体光电领域，尤其涉及一种深紫外发光二极管及其制备方法。

背景技术

深紫外发光二极管因其高效、环保、节能、可靠等优势，在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大的应用价值，这些优势是普通的紫外发光二极管所无法比拟的。目前深紫外发光二极管的外延芯片的内量子效率报道可以达到80％，而外量子效率却低于6％。根据公式E_QE＝I_QE*η_out(E_QE是外量子效率，I_QE是内量子效率，η_out是光萃取效率)可知，提高深紫外发光二极管的光萃取效率成为提高深紫外发光二极管的外量子效率的关键。

AlGaN基深紫外发光二极管的量子阱发出的光子由于AlGaN独特的横磁波偏振与器件内部的全反射效应，只有极小部分的光子从衬底的背面被提取，从而导致光萃取效率极低。由于衬底的折射率大，通过衬底的背面出光角很小，这些因素都限制了深紫外发光二极管的出光功率。当芯片尺寸增大时，由于侧面出光比例降低，导致深紫外发光二极管的出光效率会更低；同时一部分没有从外延芯片出来的光，最终会变成热，进一步衰减了外延芯片的性能。

因此，亟需一种深紫外发光二极管及其制备方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种深紫外发光二极管及其制备方法，用于改善现有技术的深紫外发光二极管的出光效率较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种深紫外发光二极管，包括衬底以及设置于衬底上的外延层，深紫外发光二极管还包括侧壁部，侧壁部包括部分衬底的侧面以及外延层的侧面，且侧壁部与衬底底面的角度在预设范围内；

其中，深紫外发光二极管还包括设置于侧壁部上的反射层，反射层用于反射外延层内部发射的光线。

在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，反射层在侧壁部上的正投影与侧壁部重合。

在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，反射层包括设置于外延层的侧面上的第一子反射层以及设置于衬底的侧面上的第二子反射层，第一子反射层与衬底底面具有第一夹角，第二子反射层与衬底底面具有第二夹角；

其中，第一夹角与第二夹角的角度范围均在20°至80°之间。

在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，外延层的侧面包括由下至上依次延伸的第一斜面、台阶面以及第二斜面，第一斜面或者第二斜面与衬底的夹角为第一夹角，台阶面与衬底平行设置；

其中，台阶面上设置有N型电极。

在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，深紫外发光二极管还包括设置于外延层的侧面上的钝化层，第一子反射层设置于钝化层远离外延层一侧的表面；

其中，钝化层的材料为二氧化硅，钝化层的厚度范围在100nm至1000nm之间。

在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，反射层包括反射金属层，反射金属层的材料选自铝、钛、金以及铑中的至少一种。