[发明专利]一种紫外LED芯片外延结构及其制备方法、芯片

权利要求书

1.一种紫外LED芯片外延结构，其特征在于，包括：

衬底；

设于所述衬底上的外延层；所述外延层包括依次设于衬底上的第一半导体层、有源层和第二半导体层；

设于所述第二半导体层上的折射层；

设于所述折射层上的电流扩展层；

所述折射层的折射率小于所述第二半导体层的折射率。

2.如权利要求1所述的紫外LED芯片外延结构，其特征在于，所述折射层通过氧等离子体氧化所述第二半导体层形成，并通过退火掺杂所述电流扩展层中的金属元素。

3.如权利要求1所述的紫外LED芯片外延结构，其特征在于，所述折射层由GaO、Ga₂O、Ga₂O₃或MgO中的一种或多种制成；

所述电流扩展层中至少包括Si、Ti、Sn、Zn、Ge、Cu、Ni、Au或Ru中的一种。

4.如权利要求1所述的紫外LED芯片外延结构，其特征在于，所述折射层的厚度为1～20nm，折射率为1.75～2.2，能阶为4.2～5.1eV，本质波长为245～280nm，电子迁移率为400～1000m²/(V·s)；

所述电流扩展层的厚度为10～50nm。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的紫外LED芯片外延结构的制备方法，其特征在于，包括：

(1)提供一衬底；

(2)在所述衬底上形成外延层；所述外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；

(3)在所述第二半导体层上形成折射层；

(4)在所述折射层上形成电流扩展层，得到紫外LED芯片外延结构成品。

6.如权利要求5所述的紫外LED芯片外延结构的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括：

(2.1)在所述衬底上依次形成第一半导体层、有源层和第二半导体层，得到外延层；

(2.2)将带有外延层的衬底依次采用511清洗剂、BOE清洗剂、丙酮和异丙醇进行清洗。

7.如权利要求5所述的紫外LED芯片外延结构的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，采用等离子清洗机对所述第二半导体层进行处理，以形成折射层；其中，DC功率为30～100W，RF功率为80～150W；工作气体为O₂，工作气体流量为30～50sccm；清洗时间为5～20min。

8.如权利要求5所述的紫外LED芯片外延结构的制备方法，其特征在于，步骤(4)包括：

(4.1)在所述折射层上形成电流扩展层；

(4.2)在450～600℃退火10～30min，即得到紫外LED芯片外延结构成品。

9.一种LED芯片，其特征在于，其包括如权利要求1～4任一项所述的紫外LED芯片外延结构。

10.如权利要求9所述的LED芯片，其特征在于，所述LED芯片为正装LED芯片、倒装LED芯片或垂直LED芯片。