[发明专利]深紫外LED芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种深紫外LED芯片，其中，包括：

外延结构，具有相对的第一表面和第二表面，所述外延结构包括P型半导体层、N型半导体层以及所述P型半导体层与所述N型半导体层所夹的多量子阱层，所述P型半导体层暴露于所述外延结构的第一表面；

多个接触孔，自所述外延结构的第一表面向第二表面延伸，各所述接触孔的底部位于所述P型半导体层中；以及

多个金属纳米层，位于相应的所述接触孔中，所述金属纳米层与所述P型半导体层接触。

2.根据权利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，所述多量子阱层中的载流子借助局域表面等离激元模式共振发光。

3.根据权利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，各所述接触孔的底部与所述多量子阱层顶部之间的距离在10nm～50nm之间。

4.根据权利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，所述多个接触孔呈均匀的三方阵列分布或四方阵列分布。

5.根据权利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，各所述接触孔的特征尺寸在数十纳米到数微米的范围之间。

6.根据权利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，各所述金属纳米层是由金属纳米颗粒组成的，所述金属纳米颗粒的尺寸在数十纳米到数百纳米的范围之间。

7.根据权利要求6所述的深紫外LED芯片，其中，所述金属纳米颗粒的材料包括：金、银、铝中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的深紫外LED芯片，其中，所述金属纳米颗粒的表面被介质层包裹。

9.根据权利要求8所述的深紫外LED芯片，其中，所述介质层的材料包括：SiO₂、SiN_X、TiO₂、Al₂O₃中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的深紫外LED芯片，其中，还包括多个P型的硅纳米层，位于相应的所述接触孔中，

所述硅纳米层覆盖所述金属纳米层，并与所述P型半导体层接触。

11.根据权利要求10所述的深紫外LED芯片，其中，各所述硅纳米层是由硅纳米颗粒组成的，所述硅纳米颗粒的尺寸在数十纳米到数百纳米范围之间，所述硅纳米层的厚度范围在数纳米至数十纳米之间。

12.根据权利要求10所述的深紫外LED芯片，其中，还包括反射镜层，所述反射镜层覆盖所述P型半导体层与各所述硅纳米层。

13.根据权利要求12所述的深紫外LED芯片，其中，还包括金属阻挡层，所述金属阻挡层覆盖所述反射镜层。

14.根据权利要求13所述的深紫外LED芯片，其中，还包括：

衬底，与所述外延结构的第二表面接触；

至少一个通孔，自所述金属阻挡层延伸至所述N型半导体层上并露出所述N型半导体层；

至少一个导电部，位于相应所述通孔中并与暴露出的所述N型半导体层接触，各所述导电部分别与所述P型半导体层、所述多量子阱层、所述金属纳米层、所述硅纳米层、所述反射镜层和所述金属阻挡层隔开；

绝缘层，位于所述金属阻挡层上，并填充在各所述通孔中，所述绝缘层具有露出所述导电部表面的N导电通道和露出所述金属阻挡层表面的P导电通道；

N电极，位于所述绝缘层上，部分所述N电极穿过所述N导电通道与所述导电部相连；以及

P电极，位于所述绝缘层上，部分所述P电极穿过所述P导电通道与所述金属阻挡层相连，

其中，所述N电极与所述P电极分隔。