[实用新型]一种紫外LED垂直芯片结构

说明书

本实用新型属于紫外LED领域，尤其涉及一种紫外LED垂直芯片结构。本实用新型提供了一种紫外LED垂直芯片结构，包括：依次设置的n型电极、第一衬底、第一外延层和p型电极；所述第一外延层包括依次叠加的缓冲及成核层、AlN/AlGaN超晶格和n型AlGaN层；所述缓冲及成核层与所述第一衬底叠加；所述缓冲及成核层为异质结构的BN层；所述第一衬底为微型纳米图形化蓝宝石衬底。本实用新型通过在微型纳米图形化蓝宝石衬底的表面上叠加了异质结构的BN层，BN材料熔点高、热稳定性好，最大限度地从根源上提高了紫外LED外延层结构中的材料质量以及晶体横向生长的速率、降低了位错密度、有效地缓解了异质衬底与外延层的应力。

技术领域

本实用新型属于紫外LED领域，尤其涉及一种紫外LED垂直芯片结构。

背景技术

随着LED技术的发展、输出性能的提升、生产成本的降低，与目前的紫外光源相比，LED具有使用寿命长、高效率、稳定可靠、亮度均匀以及不含有毒物质等优点，在杀菌消毒、光固化以及通用照明等领域的广泛应用，近年来也越来越受到半导体照明行业的关注。但是，目前在纳米图形化衬底模板、氮化物外延材料生长等过程中，由于外延层结构之间中存在着裂纹、晶格失配、内部残余应力，衬底和外延层之间存在着较大的晶格失配，而造成了晶体质量差等问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种紫外LED垂直芯片结构，用于解决现有技术中外延层结构之间中存在着裂纹、晶格失配、内部残余应力，衬底和外延层之间存在着较大的晶格失配，而造成了晶体质量差等的问题。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种紫外LED垂直芯片结构，包括：依次设置的n型电极、第一衬底、第一外延层和p型电极；

所述第一外延层包括依次叠加的缓冲及成核层、AlN/AlGaN超晶格和n型AlGaN层；

所述缓冲及成核层与所述第一衬底叠加；

所述缓冲及成核层为异质结构的BN层；

所述第一衬底为微型纳米图形化蓝宝石衬底。

进一步的，还包括：第二外延层；

所述第二外延层包括依次叠加的量子阱有源区、电子阻挡层、p型AlGaN层和p型GaN覆盖层；

所述第二外延层设置于所述第一外延层与所述p型电极之间；

所述量子阱有源区与所述n型AlGaN层叠加。

优选的，所述第二外延层设置有空隙；

所述空隙贯穿于所述量子阱有源区、所述电子阻挡层、所述p型AlGaN层和所述p型GaN覆盖层；

所述空隙为纳米级空隙，所述纳米级空隙的宽度由所述量子阱有源区至所述p型GaN覆盖层依次变大。

进一步的，还包括：第二衬底；

所述第二衬底通过连接层设置于所述第二外延层与所述p型电极之间。

优选的，所述第二衬底朝向所述p型电极的表面叠加有导电薄膜层；

所述导电薄膜层为石墨烯层。

优选的，所述连接层和所述第二外延层之间叠加有薄膜反射层和悬空导电层；

所述薄膜反射层和所述连接层接触；

所述悬空导线层和所述p型GaN覆盖层接触。

优选的，所述第一衬底、所述缓冲及成核层和所述AlN/AlGaN超晶格设置有凹槽；

所述凹槽贯穿于所述第一衬底、所述缓冲及成核层和所述AlN/AlGaN超晶格；