[发明专利]LED芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种LED芯片及其制备方法。

背景技术

发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

现有技术中，参图1所示，以蓝宝石衬底GaN外延结构LED芯片为例，通常包括衬底10’、N型半导体层20’、发光层30’、P型半导体层40’、电流阻挡层50’、透明导电层60’、钝化层70’、P电极81’和N电极82’等，其制备方法通常为：

1）通过MOCVD在蓝宝石衬底上生长GaN外延；

2）芯片正常MESA制作；

3）电流阻挡层制作；

4）透明导电层制作；

5）制作SiO₂钝化层、金属N电极和P电极。

上述LED芯片电流阻挡层能够阻隔P电极下方P型半导体层和ITO透明导电层之间的电流，然而由于正常的ITO透明导电层中具有缺陷，且ITO透明导电层的体电阻较大，对透明导电层的横向电流扩展有一定的影响，使得LED芯片的亮度受到影响。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种LED芯片及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED芯片及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种LED芯片，所述LED芯片从下向上依次包括：

衬底；

位于所述衬底上的N型半导体层；

位于所述N型半导体层上的发光层；

位于所述发光层上的P型半导体层；

位于所述P型半导体层上的透明导电层；

位于所述透明导电层上的纳米金属层，所述纳米金属层包括若干纳米金属颗粒；

与所述P型半导体层电性导通的P电极、以及与所述N型半导体层电性导通的N电极。

作为本发明的进一步改进，所述透明导电层为ITO、ZITO、ZIO、GIO、ZTO、FTO、AZO、GZO中的一种或多种的组合。

作为本发明的进一步改进，所述纳米金属层为纳米银层。

作为本发明的进一步改进，所述纳米金属层的厚度为1~10nm。

作为本发明的进一步改进，所述P型半导体层和透明导电层之间对应于P电极下方区域设有电流阻挡层。

作为本发明的进一步改进，所述透明导电层上方设有钝化层。

相应地，一种LED芯片的制备方法，所述方法包括：

提供一衬底；

在衬底上依次外延生长N型半导体层、发光层及P型半导体层；

在P型半导体层上制备透明导电层；

在透明导电层上制备纳米金属层，纳米金属层包括若干纳米金属颗粒；

制作P电极和N电极。

作为本发明的进一步改进，所述“在P型半导体层上制备透明导电层”具体为：

在氧气体积流量0.1~0.5sccm条件下采用磁控溅射法制备透明导电层，并在560~600℃下进行有氧快速退火，退火时间180~300s。

作为本发明的进一步改进，所述“在透明导电层上制备纳米金属层”具体为：

采用电子束蒸发或者磁控溅射沉积1~10nm厚的纳米银层，使用快速退火炉或炉管在氮气气氛中退火。

作为本发明的进一步改进，所述“在P型半导体层上制备透明导电层”前还包括：

在P型半导体层上制备电流阻挡层。

本发明的有益效果是：

在氧气氛中制备透明导电层，氧组分的增加可以减少透明导电层的缺陷，提高了透明导电层的透光率；同时，能够有效增加透明导电层与P型半导体层的接触电阻；

纳米银层层能够有效降低透明导电层的体电阻；同时，纳米银层与透明导电层相结合，能够提高透明导电层的电流横向扩展能力，纳米银颗粒能够有效反射荧光粉回射的光，从而提高LED芯片的亮度。

附图说明