[发明专利]一种P型GaN层的UV LED芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，包括由下而上依次设置的衬底、AlN缓冲层、非掺杂AlGaN缓冲层、n型AlGaN层、量子阱层、电子阻挡层、p型GaN层、透明导电膜层、钝化层，所述透明导电膜层上设置有p型欧姆电极，所述n型AlGaN层上设置有N型欧姆电极，所述p型GaN层上刻蚀有规则结构体或不规则结构体。

2.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述规则结构体或不规则结构体的表面积与所述p型GaN层的表面积的比值为10％-50％；

进一步优选的，所述规则结构体或不规则结构体的表面积与所述p型GaN层的表面积的比值为30％。

3.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述规则结构体或不规则结构体为圆柱体，圆柱体横截面圆的直径为3-5μm，相邻圆柱体之间的距离为6-10μm。

4.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述规则结构体或不规则结构体为梯形体或锥形体。

5.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述p型GaN层上均匀刻蚀有规则结构体或不规则结构体。

6.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述量子阱层为AlxGa_1-xN/Al_yGa1-yN多量子阱有源区，所述电子阻挡层为AlzGa1-zN电子阻挡层，z>y>x，0<x<1，0<y<1，0<z<1。

7.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述衬底的厚度为10-300nm，所述AlN缓冲层的厚度为10-300nm，所述非掺杂AlGaN缓冲层的厚度为100-2000nm，所述n型AlGaN层的厚度为100-2000nm，所述量子阱层的厚度为5-200nm，所述电子阻挡层的厚度为20-300nm，所述p型GaN层的厚度为10-500nm，所述透明导电膜层的厚度为20-2000nm，所述钝化层的厚度为10-500nm。

8.根据权利要求1所述的一种P型GaN层的UV LED芯片，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底或氮化镓衬底；

所述透明导电膜层为ITO、ZnO或石墨烯；

所述钝化层为SiO₂或SiN。

9.权利要求1-8任一所述的一种P型GaN层的UV LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在衬底上依次生长AlN缓冲层、非掺杂AlGaN缓冲层、n型AlGaN层、量子阱层、电子阻挡层和p型GaN层，得到AlGaN基外延片；

(2)沿AlGaN基外延片的p型GaN层到n型AlGaN层刻蚀出N型台面结构；

(3)在步骤(2)得到的AlGaN基外延片上利用光刻技术、ICP干法刻蚀技术刻蚀出规则结构体或不规则结构体；

(4)在步骤(3)得到的p型GaN层表面蒸镀透明导电膜层，经退火后蒸镀钝化层；

(5)在步骤(4)得到的晶圆上制备p型欧姆电极和N型欧姆电极；

(6)将步骤(5)得到的晶圆减薄及划裂后得到UVLED芯片。

10.根据权利要求9所述的一种P型GaN层的UV LED芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)，在步骤(2)得到的AlGaN基外延片上利用光刻技术、ICP干法刻蚀技术刻蚀出规则结构体或不规则结构体，包括步骤如下：

A、在p型GaN层上铺一层光刻胶掩膜；

B、利用光刻技术在光刻胶掩膜上制作规则结构体或不规则结构体对应的规则结构或不规则结构；

C、利用ICP干法刻蚀技术，通入Cl₂、BCl₃、H₂、N₂混合气体，通过调节混合气体中的混合比例和刻蚀功率条件，在p型GaN层上形成相应的规则结构体或不规则结构体；

D、去除光刻胶掩膜。