一种UVC-LED芯片及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114937724A(43)申请公布日2022.08.23(21)申请号202210330341.X(22)申请日2022.03.31(71)申请人嘉兴鼎镓半导体有限公司地址314000浙江省嘉兴市南湖区大桥镇凌公塘路3556号10号楼5层(72)发明人汤磊徐丽琼吴叶楠姜栋裕(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238专利代理师张毅(51)Int.Cl.H01L33/32(2010.01)H01L33/40(2010.01)H01L33/44(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图5页(54)发明名称一种UVC-LED芯片及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种UVC‑LED芯片及其制作方法。本发明提供的UVC‑LED芯片，通过在LED外延层生长过程中插入蚀刻速率差异相对较大的蚀刻停止层，只让p‑GaN层可选择性地进行蚀刻，选择性地留下p‑GaN层，剩下其他的全部覆盖上P电极层。因P电极层内部保留了一部分的p‑GaN层，通过它很容易形成和P电极层的欧姆接触，可以降低驱动电压，而且大部分的P电极层中并不存在p‑GaN或存在p‑GaN的可忽略不计，通过最小化在活性层发生的光吸收导致的光损失，提高了通过P电极层的反射率，从而有效提高UVC‑LED的光效率。而且本发明提供的UVC‑LED芯片制作方法，工艺稳定，操作简单，适用工厂放大生产。CN114937724ACN114937724A权利要求书1/1页1.一种UVC‑LED芯片，包括衬底、设置在衬底上的外延层、N电极层和P电极层，所述外延层包括从下至上依次设置的AlN层、AlGaN层、n‑AlGaN层、MQW发光层、p‑AlGaN层和p‑GAN层，其特征在于，所述p‑AlGaN层和所述p‑GaN层之间插入有ESL蚀刻停止层，所述ESL蚀刻停止层对所述p‑GaN层选择性地进行蚀刻，使得所述p‑GaN层分成两部分，其中一部分所述p‑GaN层的厚度不小于另外一部分所述p‑GaN层的厚度小于所述p‑GaN层全部覆盖有所述P电极层，所述N电极层设置在所述n‑AlGaN层上。2.如权利要求1所述的一种UVCLED芯片，其特征在于：所述AlGaN层的组分为AlGavN，0≤v<0.5；其厚度为1μm～3μm。3.如权利要求2所述的一种UVCLED芯片，其特征在于：所述n‑AlGaN层的组分为n‑AlGawN，0≤w≤0.6；所述n‑AlGaN层和所述AlGaN层的厚度之和大于5μm。4.如权利要求3所述的一种UVCLED芯片，其特征在于，所述MQW发光层的组分为AlGaxN和AlGayN，其中0<x≤0.9，0<y≤0.85，x+w>y，x>y≥w。5.如权利要求4所述的一种UVCLED芯片，其特征在于，所述p‑AlGaN层的组分为p‑AlGazN，0≤z≤0.6；其厚度为6.如权利要求5所述的一种UVCLED芯片，其特征在于，所述ESL蚀刻停止层的材料为AlN，其厚度为7.如权利要求6所述的一种UVCLED芯片，其特征在于，所述p‑GAN层的厚度为8.如权利要求1‑7任一项所述的UVCLED芯片的制作方法，其特征在于：所述制作方法具体包括以下步骤：S1、提供蓝宝石衬底，采用MOCVD系统，在衬底上从下至上依次生长AlN层、AlGaN层、n‑AlGaN层、MQW发光层、p‑AlGaN层、ESL蚀刻停止层和p‑GAN层，得到外延层；S2、对步骤S1得到的外延层进行图形化刻蚀，将部分所述N型AlGaN层的N型AlGaN结构暴露出来，并在其上面制备N电极层；S3、在对步骤S1得到的外延层的P‑GAN层上制备P电极，即得到倒装垂直结构的UVC‑LED芯片。9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述ESL蚀刻停止层的AlN生长条件包括温度1100℃～1350℃，氨气0.5L～40L和三甲基铝的浓度10μmol～800μmol；所述p‑GaN层的生长条件包括温度850℃～1100℃，氨气0.5L～40L，三甲基镓的浓度5μmol～400μmol和二茂镁的浓度是0.1μmol～1000μmol。10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述n‑AlGaN层的生长条件包括温度1100℃～1350℃，氨气0.5L～40L，三甲基铝的浓度10μmol～800μmol，三甲基镓的浓度5μmol～400μmol和硅烷的浓度1×10‑6～1×101μmol。2CN114937724A说明书1/8页一种UVC‑LED芯片及其制作方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种UVC‑LED芯片及其制作方法。背景技术[0002]最近因环境污染、细菌等问题，杀菌、消毒受到越来越多的关