一种LED器件及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115863507A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211524225.8(22)申请日2022.11.30(71)申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明区思明南路422号申请人嘉庚创新实验室(72)发明人卢卫芳刘春煜黄凯李金钗杨旭张荣(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师薛异荣(51)Int.Cl.H01L33/10(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书3页说明书12页附图2页(54)发明名称一种LED器件及其制备方法(57)摘要本发明提供一种LED器件及其制备方法，LED器件包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底层上的反射结构，所述反射结构包括自下至上依次层叠的第一组反射单元至第N组反射单元，N为大于或等于2的整数；任意的第n组反射单元包括至少一个第n反射单元，第n反射单元包括第n下反射层和第n上反射层；第n下反射层的折射率小于第n上反射层的折射率；第一组反射单元中的第一下反射层至第N组反射单元中第N下反射层的掺杂浓度递增，第一下反射层至第N下反射层中均具有孔洞，第一下反射层至第N下反射层的孔洞率递增；位于所述反射结构背离所述半导体衬底层一侧的发光层。所述LED器件的发光效率和发光均匀性均提高。CN115863507ACN115863507A权利要求书1/3页1.一种LED器件，其特征在于，包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底层上的反射结构，所述反射结构包括自下至上依次层叠的第一组反射单元至第N组反射单元，N为大于或等于2的整数；任意的第n组反射单元包括至少一个第n反射单元，第n反射单元包括第n下反射层和第n上反射层；第n下反射层的折射率小于第n上反射层的折射率；n为大于或等于1且小于或等于N的整数；第一组反射单元中的第一下反射层至第N组反射单元中第N下反射层的掺杂浓度递增，第一下反射层至第N下反射层中均具有孔洞，第一下反射层至第N下反射层的孔洞率递增；位于所述反射结构背离所述半导体衬底层一侧的发光层。2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，第一下反射层至第N下反射层的材料均为掺杂有n型导电离子的GaN，第一上反射层至第N上反射层的材料均为单晶相未掺杂的GaN。3.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，第一下反射层至第N下反射层中的孔洞的大小递增。4.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，任意的第n组反射单元包括三个层叠的第n反射单元至五个层叠的第n反射单元；优选的，N等于5，所述反射结构包括自下至上依次层叠的第一组反射单元、第二组反射单元、第三组反射单元、第四组反射单元和第五组反射单元；第一下反射层至第五下反射层的掺杂浓度递增；优选的，第一组反射单元中的第一下反射层的掺杂浓度为9E17atom/cm3～2E18atom/cm3；第二组反射单元中的第二下反射层的掺杂浓度为3E18atom/cm3～5E18atom/cm3；第三组反射单元中的第三下反射层的掺杂浓度为6E18atom/cm3～8E18atom/cm3；第四组反射单元中的第四下反射层的掺杂浓度为9E18atom/cm3～2E19atom/cm3；第五组反射单元中的第五下反射层的掺杂浓度为3E19atom/cm3～5E19atom/cm3。5.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，第一下反射层至第N下反射层的厚度相等，第一上反射层至第N上反射层的厚度相等；优选的，第一下反射层至第N下反射层的厚度均为20nm～150nm；第一上反射层至第N上反射层的厚度均为20nm～80nm。6.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，还包括：位于所述半导体衬底层和所述反射结构之间的第一衔接层；优选的，所述第一衔接层包括自下至上依次层叠的非晶相未掺杂的第一缓冲层、单晶相未掺杂的第二缓冲层和单晶相未掺杂的第三缓冲层，第二缓冲层的晶格常数小于第一缓冲层和第三缓冲层的晶格常数；优选的，所述第一缓冲层的材料为非晶相未掺杂的GaN，所述第二缓冲层的材料为单晶相未掺杂的AlN，第三缓冲层的材料为单晶相未掺杂的GaN。7.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，还包括：电子注入层，位于所述反射结构和发光层之间；优选的，还包括：第二衔接层，位于所述反射结构和所述电子注入层之间；优选的，还包括：缓冲结构，位于所述电子注入层和所述发光层之间；2CN115863507A权利要求书2/3页优选的，所述第二衔接层为单晶相未掺杂的GaN。8.根据权利要求7所述的LED器件，其特征在于，还包括：所述缓冲结构包括至少一个缓冲单元组，所述缓冲单元组包括至少一个缓冲单元，所述缓冲单元包括层叠的下缓冲层和上缓冲层；任意一个缓冲单