[实用新型]ALD沉积电流扩展层的LED芯片结构

说明书

本实用新型公开了一种ALD沉积电流扩展层的LED芯片结构，包括：在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，在LED芯片外延结构上制作透明导电层，透明导电层包括利用电子束蒸发技术镀的ITO膜，以及利用电子束蒸发技术镀的铝原子层和利用ALD技术沉积的氧化铝膜形成的以铝原子为核，氧化铝为壳的核壳结构膜。本实用新型在ITO薄膜的基础上，先沉积一层铝原子层，再用ALD技术沉积氧化铝，形成以铝原子为核，氧化铝为壳的核壳结构膜，氧化铝层可以减少对光的吸收，而且可以改善ITO薄膜的电流扩散，增加芯片的出光角度，提高芯片的光电性能，达到提升亮度、降低电压的效果。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种ALD沉积电流扩展层的LED芯片结构。

背景技术

发光二极管（LED）是一种将电能转化为光能的固体发光器件，其中GaN基的LED芯片得到了长足的发展和应用。发光二极管的发光效率主要有两方面因素：器件的内量子效率和外量子效率，目前GaN基的LED内量子效率可达到70%以上，进一步改善空间较小。为了提高LED外量子效率，电流扩展层作为出光层，直接影响LED的光电性能。目前通常采用ITO作为电流扩展层，ITO薄膜具有良好的导电性和穿透率，在360nm～760nm光的穿透率为80%，但是ITO薄膜也会吸收部分光，而且在电流扩展和出光性能上也需要做进一步改进和完善。

实用新型内容

本申请人针对现有技术中单一ITO薄膜存在的缺陷，提供一种ALD沉积电流扩展层的LED芯片结构，能够利用ITO、铝原子和氧化铝复合导电膜改善单一ITO膜的缺陷，减少对光的吸收，同时有利于电流扩展，增加芯片出光角度，提高沉积层的均匀性和一致性，也会对ITO膜起到防护作用。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种ALD沉积电流扩展层的LED芯片结构，在芯片衬底上生长LED芯片外延结构，在LED芯片外延结构上制作透明导电层，透明导电层包括利用电子束蒸发技术镀的ITO膜，以及利用电子束蒸发技术镀的铝原子层和利用ALD技术沉积的氧化铝膜形成的以铝原子为核，氧化铝为壳的核壳结构膜。

作为上述技术方案的进一步改进：

以铝原子为核，氧化铝为壳的核壳结构膜的厚度为5 Å～50 Å。

LED芯片外延结构是依次生长的缓冲层、U-GaN层、N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层，或者是依次生长的N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层。

通过ICP刻蚀技术将暴漏区域的N-GaN层刻蚀出来，形成N-GaN台阶。

通过电子束蒸发技术制作N、P焊盘电极。

芯片衬底为蓝宝石、硅片、碳化硅片或金属。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在ITO薄膜的基础上，先沉积一层铝原子层，再用ALD技术沉积氧化铝，形成以铝原子为核，氧化铝为壳的核壳结构膜，氧化铝层可以减少对光的吸收，而且，ITO、铝原子和氧化铝复合导电膜中铝纳米颗粒可以利用等离激元效应改善ITO薄膜的电流扩散，增加芯片的出光角度，提高芯片的光电性能，达到提升亮度、降低电压的效果。单原子层和ALD沉积技术逐次沉积，其沉积膜的厚度更加均匀，具有优异的一致性。ALD沉积的氧化铝膜更加致密，有利于ITO的防水，降低水汽侵蚀引起的漏电、烧伤等不良影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、芯片衬底；2、缓冲层；3、U-GaN层；4、N-GaN层；5、多量子阱层；6、P-GaN层；7、ITO膜；8、铝原子层；9、氧化铝膜；10、焊盘电极。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。