[实用新型]一种倒装结构深紫外发光二极管

说明书

本专利公开了一种倒装结构深紫外发光二极管，所述紫外发光二极管包括：衬底层，N型半导体材料层，量子阱层，P型半导体材料层，所述发光二极管还包括增透层，通过在衬底背面镀一层增透膜，极大的改善倒装结构的深紫外LED芯片出光效率。

技术领域

本发明的技术方案涉及半导体器件，具体来说是一种倒装结构深紫外发光二极管。

背景技术

半导体深紫外光源在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大应用价值。以AlGaN材料为发光区的深紫外LED的发光波长能够覆盖210-365nm的紫外波段，是实现该波段深紫外LED器件产品的理想材料，具有其它传统紫外光源无法比拟的优势。

目前深紫外LED最大的瓶颈是发光效率，其主要受限于三个方面：(1)注入效率，有效注入到发光区域的载流子的比例；(2)内量子效率，发光区域电子和空穴复合产生光子的比例；(3)出光效率，发光区域中产生的光子，从芯片中提取出来可利用的光子的比例。而在深紫外波段，上述三个方面的效率都比较低。由于透明导电电极对深紫外光有较强的吸收，因此目前深紫外LED绝大部分采用倒装封装由衬底面出光的方式，衬底与空气的界面成为影响出光效率的关键之一。现有倒装芯片的结构如图1所示。其包括衬底101，在衬底下依次形成的N型半导体层102，量子阱层103，P型半导体层104；N电极106与所述N型半导体层102直接相连，P电极105与所述P型半导体层104直接相连。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种倒装结构深紫外发光二极管，旨在用于解决倒装深紫外LED芯片出光效率较低的问题。

为了解决上述问题，本专利提供的技术方案包括：

一种倒装结构深紫外发光二极管，所述紫外发光二极管包括：

衬底层，所述衬底形成在所述倒装结构深紫外发光二极管的顶部；

N型半导体材料层，形成在所述衬底层的下表面；

量子阱层，形成在所述N型半导体材料层的下表面；

P型半导体材料层，形成在所述P型半导体材料层的下表面；

N电极，与所述N型半导体材料层直接通电连接，P电极与所述P型半导体材料层直接通电连接

其特征在于，

所述发光二极管还包括增透层，所述增透层207设置在衬底的上表面之上在，增透层的厚度d＝(2k+1)λ/4，其中k为自然数、λ为光在增透膜中的波长；光在增透膜中的折射率为其中光在衬底中的折射率为n1，在空气中的折射率为n2。

优选地，增透层包括氟化镁增透膜。

优选地，所述衬底包括蓝宝石衬底、Si衬底、SiC衬底、或者是氮化铝衬底。

本专利通过在衬底背面镀一层增透膜，极大的改善倒装结构的深紫外LED芯片出光效率，同时，相较于现有工艺中相关衬底粗化等提高出光效率的工艺，增透膜的工序相对简单高效了许多。

附图说明

图1为现有技术中倒装芯片结构示意图；

图2为增透膜深紫外倒装芯片结构示意图。

具体实施方式

本专利所描述的技术方案包括各种具体的实施例，以及在各种具体实施例上所进行的修改。在本具体实施方式中，对这些技术方案通过结合附图的方式进行示例性的阐述，以使得本专利的发明构思、技术特征、技术特征的效果，等，通过对这些具体实施方式的描述变得更加明显。但是需要指出的是，本专利的保护范围显然不应当仅限于这些实施例所描述的内容，而是可以通过在本专利发明构思下的多种方式来实施。