[发明专利]一种红黄GaAs系LED芯片及制备方法

说明书

本发明提供一种红黄GaAs系LED芯片及制备方法，该红黄GaAs系LED芯片包括依次层叠设置的GaAs衬底、外延层、高掺GaP层以及反射层，所述高掺GaP层包括依次设置的第一碳掺GaP层、第二碳掺GaP层、第三碳掺GaP层以及第四碳掺GaP层，所述第一碳掺GaP层设置在靠近所述外延层的一侧，所述第一碳掺GaP层与所述第二碳掺GaP层、所述第二碳掺GaP层与所述第三碳掺GaP层之间均设有多个过渡GaP层，所述反射层包括介质层和金属镜面层，所述介质层设于靠近所述高掺GaP层的一侧。本发明解决了现有技术中的LED芯片发光效率低的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种红黄GaAs系LED芯片及制备方法。

背景技术

LED镜面制备为红黄GaAs的LED正装反极性垂直结构产品中极为重要的一部工序，其主要目的是通过制备出的镜面达到提升芯片亮度的目的。

在红黄GaAs系LED芯片MQW(量子阱)出光时，主要应用为正向光。由于GaAs材料有着较高的吸光特性，下方出光会被GaAs吸收，无法反射回正面，因此无镜面层GaAs系芯片出光主要为正向出光。为提高出光效率，减少光吸收，红黄GaAs产品产生了特有的正装反极性产品，其主要特点便是在外延下方键合一组镜面，使MQW(量子阱)出光时下方光可以由镜面反射回正向，从而达到提高亮度的效果。

现有技术中，红黄GaAs系LED通用的镜面结构主要为Au或Ag作为镜面金属，SiO₂作为介质层搭配外延进行亮度反射，具体的，LED芯片外延通过退火工艺使外延和镜面金属达到熔合效果，从而形成欧姆接触，然而，在退火后镜面金属易与外延层进行熔合交换，从而导致LED芯片出光效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种红黄GaAs系LED芯片及制备方法，旨在解决现有技术中的LED芯片发光效率低的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种红黄GaAs系LED芯片，包括依次层叠设置的GaAs衬底、外延层、高掺GaP层以及反射层，所述高掺GaP层包括依次设置的第一碳掺GaP层、第二碳掺GaP层、第三碳掺GaP层以及第四碳掺GaP层，所述第一碳掺GaP层设置在靠近所述外延层的一侧，所述第一碳掺GaP层与所述第二碳掺GaP层、所述第二碳掺GaP层与所述第三碳掺GaP层之间均设有多个过渡GaP层，所述反射层包括介质层和金属镜面层，所述介质层设于靠近所述高掺GaP层的一侧。

进一步的，上述红黄GaAs系LED芯片，其中，所述第一碳掺GaP层的碳掺杂浓度为3e16cm^-3，所述第二碳掺GaP层的掺杂浓度为3e17cm^-3、所述第三碳掺GaP层的掺杂浓度为5e18cm^-3，所述第四碳掺GaP层的掺杂浓度为5e20cm^-3。

进一步的，上述红黄GaAs系LED芯片，其中，所述第一碳掺GaP层的生长厚度为5000A，所述第二碳掺GaP层的生长厚度为3000A，所述第三碳掺GaP层的生长厚度为3000A，所述第四碳掺GaP层的生长厚度为100A-300A。

进一步的，上述红黄GaAs系LED芯片，其中，所述多个过渡GaP层的碳掺杂浓度由所述高掺GaP层碳掺杂浓度低的一侧向所述高掺GaP层碳掺杂浓度高的一侧逐渐增加。

进一步的，上述红黄GaAs系LED芯片，其中，所述多个过渡GaP层以3e1cm^-3一台阶由所述高掺GaP层碳掺杂浓度低的一侧向所述高掺GaP层碳掺杂浓度高的一侧逐渐过渡。

进一步的，上述红黄GaAs系LED芯片，其中，多个所述过渡GaP层的生长厚度共1000A。

进一步的，上述红黄GaAs系LED芯片，其中，所述高掺GaP层上生长有第一SiO₂层，在所述第一SiO2层上蚀刻出有CB孔，后生长第二SiO₂层以形成所述介质层。