[实用新型]一种紫外LED芯片

说明书

本申请公开了一种紫外LED芯片，其中，紫外LED芯片的第一衬底的第二表面设置紫外发光二极管，紫外发光二极管的外延结构的一端首先经过刻蚀处理后形成凹凸台面，基于所述凹凸台面继续向第一衬底一侧刻蚀形成凹槽，PN结结构中的N型电极通过设置于凹槽中的内部接触层与紫外发光二极管中的P型电极电连接，同时PN结结构中的P型电极通过外部电极结构与紫外发光二极管中的N型电极电连接，从而实现了PN结结构和紫外发光二极管的反向并联连接，进而为紫外发光二极管提供了一条静电释放的通道，使得紫外LED芯片免受反向电压或者静电放电危害的影响，同时还增大了紫外LED芯片的正向电压和抗静电打击强度。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及一种紫外LED芯片。

背景技术

随着紫外光源在生物医疗、杀菌清洁、印刷光刻、光固化生产以及通信探测等领域的广泛应用，其中，氮化物紫外LED在表现出优异输出性能的同时，还具有寿命长、冷光源、高效可靠、照射亮度均匀以及绿色安全无毒等优点，因此正在进一步取代传统紫外光源。

现今主流的紫外LED芯片的剖面结构参考图1，包括衬底10和基板20，其中，所述衬底表面具有外延结构，所述外延结构包括位于所述衬底表面依次排列的氮化铝成核层11、超晶格层12、N型氮化镓铝层13、量子阱层14、电子阻挡层15、第一P型导电层16和第二P型导电层17；所述基板20表面具有布线层21、N电极23和P电极22；所述基板和衬底通过倒装共晶焊工艺组装，实现电极和外延结构的电连接；对于紫外LED芯片而言，所述第一P型导电层16通常为P型氮化镓铝层或P型氮化镓铝过渡层，所述第二P型导电层17通常为P型氮化镓层。

这种紫外LED芯片在后期的欧姆接触层制备、蒸镀电极、倒装共晶焊以及钝化处理工艺等过程中，存在着功率型紫外LED芯片发热量大但散热不及时而导致的紫外LED芯片性能受限、金属基板上所设置的绝缘层散热性差以及存在着人体模式或机器模式下的静电放电危害的问题。

因此，如何解决紫外LED芯片中存在的散热不良及静电放电危害问题成为该领域研发人员努力的方向。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种紫外LED芯片，以解决紫外LED 芯片中存在的散热不良及静电放电危害问题。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种紫外LED芯片，其特征在于，包括：

第一衬底；

位于所述第一衬底第一表面的PN结结构，所述PN结结构包括基于所述第一衬底第一表面上排列生长的外延结构，依次包括氮化硅层、N型硅层、P型硅层、P型接触层和薄膜导电层；

位于所述第一衬底第二表面上粘结的倒置后的外延结构，所述外延结构包括位于所述第一衬底第二表面依次排列的反射层、透明导电层、P型氮化镓层、P型氮化镓铝层、电子阻挡层、多量子阱层、电流扩展层和N型氮化镓铝层，部分暴露出的透明导电层表面包括第一区域和P型电极区域，所述P型氮化镓层覆盖所述第一区域，所述P型电极区域表面设置有P型电极；

位于所述N型氮化镓铝层表面设置的N型电极；

所述外延结构的一端具有刻蚀处理后形成的凹凸台面，所述凹凸台面的刻蚀深度从顶部的N型氮化镓铝层开始直到暴露出透明导电层的P型电极区为止；

位于所述凹凸台面内，贯穿所述透明导电层、反射层、第一衬底和氮化硅层的凹槽，所述凹槽基于所述凹凸台面刻蚀这一端的PN结结构形成；

所述凹槽中填充有内部接触层和隔离层，所述外延结构中的P型电极通过所述内部接触层与所述PN结结构中的N型硅层电连接，所述隔离层包裹所述内部接触层四周，以使所述内部接触层的侧壁与所述透明导电层、反射层和第一衬底均绝缘；