[实用新型]一种自带反射碗杯的红外LED芯片

说明书

本申请提供了一种自带反射碗杯的红外LED芯片，该自带反射碗杯的红外LED芯片通过在衬底中第二区域的侧壁和背面依次形成ODR介质层和ODR金属反射层，进而构成反射碗杯，使射向衬底的光线可以被反射，并从LED芯片的上表面或侧壁取出。并且，ODR介质层和ODR金属反射层形成的结构在三维结构中实际为倒置四棱台型，类似于反射碗杯的功能，进而提高LED光取出率，降低能量损失。

技术领域

本实用新型涉及半导体发光二极管技术领域，更具体地说，涉及一种自带反射碗杯的红外LED芯片。

背景技术

GaAs是一种禁带宽度为1.42eV的直接带隙半导体，作为衬底材料被广泛应用于AlGaAs基红外LED外延片的生长。根据其禁带宽度可知，波长大于870nm的红外光可以穿透GaAs衬底。

但是，目前的GaAs衬底上的红外LED芯片LED光取出没有最大化，仍存在较多能量损失。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型提供一种自带反射碗杯的红外LED芯片，技术方案如下：

一种自带反射碗杯的红外LED芯片，所述红外LED芯片包括：

衬底，所述衬底划分为相对的第一区域和第二区域，所述第一区域的表面为所述衬底的正面，所述第二区域的侧壁为斜侧壁，且所述衬底从正面到背面的方向上逐渐变窄，且所述斜侧壁的高度小于所述衬底的高度；

设置在所述第一区域表面的外延层，所述外延层包括在所述第一方向上依次设置的N型限制层、MQW有源层、P型限制层和P型窗口层，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层；

设置在所述P型窗口层背离所述P型限制层一侧的P电极；

覆盖所述第二区域的斜侧壁和背面的ODR介质层，位于所述第二区域背面的所述ODR介质层上设置有多个贯穿所述ODR介质层的通孔；

覆盖所述ODR介质层的ODR金属反射层，且填充所述通孔，其中，所述ODR金属反射层和所述ODR介质层构成反射碗杯，且所述ODR金属反射层为N电极；

其中，所述外延层暴露在外的表面和侧壁以及所述第一区域的侧壁均为粗化面。

优选的，所述斜侧壁的高度占所述衬底高度的5％-95％，包括端点值。

优选的，所述通孔的排布方式为整面阵列排布方式或边缘排布方式。

优选的，所述斜侧壁的倾斜角为5°-85°，包括端点值。

优选的，所述ODR介质层的材料为MgF₂或SiO₂。

优选的，所述P型窗口层的厚度为1μm-10μm，包括端点值。

优选的，所述P型窗口层包括高掺杂区域和低掺杂区域；

所述低掺杂区域相邻所述P型限制层，所述高掺杂区域背离所述P型限制层。

优选的，所述高掺杂区域的掺杂浓度为1E19/cm³-9.9E19/cm³。

优选的，所述低掺杂区域的掺杂浓度为1E18/cm³-9.9E18/cm³。

优选的，所述红外LED芯片中L1＝L0-2H*cotθ；

其中，L1表示所述红外LED芯片的底部宽度；L0表示所述红外LED芯片的顶部宽度；H表示所述斜侧壁的高度；θ表示所述斜侧壁的倾斜角。

相较于现有技术，本实用新型实现的有益效果为：