[发明专利]AlGaInP基发光二极管芯片及其制作方法

说明书

本公开提供了一种AlGaInP基发光二极管芯片及其制作方法，涉及半导体技术领域。AlGaInP基发光二极管芯片包括P型电流扩展层和ITO透明导电层，ITO透明导电层包括设置在P型电流扩展层上的第一子层和设置在第一子层上的第二子层，第一子层的功函数大于第二子层，ITO透明导电层的载流子浓度沿ITO透明导电层的垂直生长方向逐渐升高；P型电流扩展层为P型GaP层，P型电流扩展层的厚度为80~100nm。该ITO透明导电层与P型电流扩展层之间可以形成良好的欧姆接触，提高电流的注入效率，从而可以减薄P型电流扩展层的厚度，降低P型电流扩展层对光的吸收，进一步提高LED的发光效率。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，特别涉及一种AlGaInP基发光二极管芯片及其制作方法。

背景技术

四元系发光二极管（英文：Light Emiting Diode，简称：LED）芯片由于具有发光效率高、颜色范围广、耗电量少、寿命长、单色发光、反应速度快、耐冲击、体积小等优点而被广泛应用于各种指示、显示装置上。

在相关技术中，四元系AlGaInP基LED芯片包括衬底，设置在衬底的一面上的N型电极，以及依次层叠设置在衬底的另一面上的N型缓冲层、反射层、N型限制层、有源层、P型缓冲层、P型限制层、P型电流扩展层、ITO透明导电层和P型电极。其中，P型电流扩展层为P-GaP层。

电流首先经过P型电极，在P型电流扩展层进行横向扩展，将电流注入有源层。但由于P-GaP电流扩展能力有限，P型电流扩展层在P型电极下方附近的区域电流密度较高，离P型电极较远的区域电流密度较低，从而会导致整体的电流注入效率偏低，降低了发光二极管的出光效率。且P型电流扩展层的厚度通常为2~5um，厚度较厚，会吸光，从而进一步降低发光二极管的出光效率。

发明内容

本公开实施例提供了一种AlGaInP基发光二极管芯片及其制作方法，可以提高电流的注入效率，提高LED的发光效率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种AlGaInP基发光二极管芯片，所述AlGaInP基发光二极管芯片包括衬底，设置在所述衬底的一面上的N型电极，以及依次层叠设置在所述衬底的另一面上的N型缓冲层、反射层、N型限制层、有源层、P型缓冲层、P型限制层、P型电流扩展层、ITO透明导电层和P型电极，

所述ITO透明导电层包括设置在所述P型电流扩展层上的第一子层和设置在所述第一子层上的第二子层，所述第一子层的功函数大于所述第二子层，所述ITO透明导电层的载流子浓度沿所述ITO透明导电层的垂直生长方向逐渐升高；

所述P型电流扩展层为P型GaP层，所述P型电流扩展层的厚度为80~100nm。

可选地，所述P型电流扩展层在所述P型限制层上的正投影位于所述P型电极在所述P型限制层上的正投影之外。

可选地，所述AlGaInP基发光二极管芯片还包括设置在P型限制层和ITO透明导电层之间的P型粗化层，所述P型粗化层为P型AlGaInP层，所述P型粗化层的远离所述P型限制层的一面形成粗化结构；

所述粗化结构、所述P型电流扩展层和所述P型电极在所述P型限制层上的正投影互不重叠。

可选地，所述P型电流扩展层在所述P型限制层上的正投影为第一图形，所述粗化结构在所述P型限制层上的正投影为多个第二图形，所述多个第二图形围绕所述第一图形间隔分布。

可选地，所述粗化结构的高度为0.3~1um。

可选地，所述P型粗化层中的Mg的掺杂浓度为5E18~5E19/cm³。

可选地，所述P型电流扩展层中的Mg的掺杂浓度为5E19~2E20/cm³。

另一方面，提供了一种发光二极管外延片的制造方法，所述制造方法包括：