[发明专利]一种发光芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种发光芯片，其特征在于：

所述发光芯片沿生长方向依次包括衬底、第一半导体层、光提取层、有源层和第二半导体层；

所述发光芯片还包括与第一半导体层电连接的第一电极和与第二半导体层电连接的第二电极；

所述衬底中掺杂有铝，且衬底中掺杂铝的含量从背离所述第一半导体层的一侧向靠近所述第一半导体层的一侧递增；

所述光提取层为氮化铝层，所述光提取层靠近所述有源层的一侧开设有纳米孔阵列，所述纳米孔阵列中的纳米孔的深度为所述光提取层的厚度的40~60%；

所述有源层沿生长方向包括交替层叠设置的多个量子阱层和多个量子垒层，所述量子阱层相比所述量子垒层多一层；所述量子阱层为In_xGa_1-xN层，0.3≤x≤0.4，In_xGa_1-xN层中x的取值不变；

所述量子垒层为Al_yGa_1-yN垒层/GaN垒层，0.1≤y≤0.3，每个Al_yGa_1-yN垒层中y的取值不变，相邻两个Al_yGa_1-yN垒层中y的取值沿生长方向递减，递减率为10~20%。

2.根据权利要求1所述的发光芯片，其特征在于：

所述发光芯片还包括设置在所述有源层与所述第二半导体层之间的载流子阻挡层；

所述载流子阻挡层为In_zAl_1-zN层，0.1≤z≤0.3。

3.根据权利要求2所述的发光芯片，其特征在于：

所述载流子阻挡层的厚度为5~20nm。

4.根据权利要求1所述的发光芯片，其特征在于：

所述Al_yGa_1-yN垒层/GaN垒层由Al_yGa_1-yN垒层与GaN垒层层叠设置而成，所述Al_yGa_1-yN垒层设置在所述In_xGa_1-xN层与所述GaN垒层之间；

所述Al_yGa_1-yN垒层的厚度为2~5nm，所述GaN垒层的厚度为5~20nm，所述In_xGa_1-xN层的厚度为5~20nm。

5.根据权利要求1所述的发光芯片，其特征在于：

所述纳米孔阵列中的纳米孔的孔径为10~30nm，相邻两个纳米孔之间的孔间距为80~150nm。

6.根据权利要求1所述的发光芯片，其特征在于：

所述衬底的制备为：将单晶硅进行清洗与干燥，然后将铝掺杂源溶液涂覆在单晶硅的一侧，然后在700~1100℃进行热处理30~120min，经冷却得到掺杂有铝的衬底。

7.根据权利要求6所述的发光芯片，其特征在于：

所述铝掺杂源溶液以无水乙醇为溶剂，以三氯化铝为溶质；所述铝掺杂源溶液的涂覆厚度为100~500nm，所述铝掺杂源溶液中三氯化铝的浓度为0.01~0.1mol/L。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光芯片，其特征在于：

所述衬底的厚度为300~500μm；

所述第一半导体层的厚度为100~1000nm；

所述第二半导体层的厚度为50~500nm；

所述光提取层的厚度为50~400nm；和/或

所述有源层的厚度为50~200nm。