[发明专利]一种具有图形化结构的发光二极管芯片及其制作方法在审
| 申请号： | 201910113883.X | 申请日： | 2019-02-14 |
| 公开（公告）号： | CN109728145A | 公开（公告）日： | 2019-05-07 |
| 发明（设计）人： | 周圣军;丁星火 | 申请（专利权）人： | 武汉大学 |
| 主分类号： | H01L33/22 | 分类号： | H01L33/22;H01L33/10;H01L33/00 |
| 代理公司： | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 彭艳君 |
| 地址： | 430072 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明涉及光电子技术，具体涉及一种具有图形化结构的发光二极管芯片及其制作方法。其芯片的图形化结构为具有凹凸效果的图形化结构，凹槽底部暴露出衬底，Ⅲ‑Ⅴ族化合物成核层沉积于凹槽底部，Ⅲ‑Ⅴ族化合物从凹槽底部的成核层外延生长Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层，Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层往上生长的同时，沿着图形化结构的侧壁横向外延生长，使得Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层覆盖图形化结构并愈合形成光滑平整的Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层薄膜，再依次外延生长第Ⅰ类掺杂层、发光层、第Ⅱ类掺杂层，电子束蒸镀透明导电层、电极Ⅰ和电极Ⅱ。该发光二极管芯片通过横向外延生长，降低Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层材料的位错密度，改善了晶体质量进而提高发光效率，增加了发光二极管的光提取效率。 | ||
| 搜索关键词： | 图形化结构 发光二极管芯片 缓冲层 横向外延生长 外延生长 族化合物 掺杂层 成核层 电极 光电子技术 电子束蒸镀 发光二极管 光提取效率 缓冲层薄膜 缓冲层材料 透明导电层 凹凸效果 发光效率 光滑平整 发光层 侧壁 衬底 位错 沉积 愈合 制作 芯片 生长 暴露 覆盖 | ||
【主权项】：
1.一种具有图形化结构的发光二极管芯片，包括衬底，衬底表面的非晶材料图形化结构，图形化结构底部的Ⅲ‑Ⅴ族化合物成核层、Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层、第Ⅰ类掺杂层、发光层、第Ⅱ类掺杂层、透明导电层、电极Ⅰ和电极Ⅱ；其特征是，图形化结构为凹凸图形，凹槽底部暴露出衬底，Ⅲ‑Ⅴ族化合物成核层沉积于凹槽底部，Ⅲ‑Ⅴ族化合物从凹槽底部的成核层外延生长Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层，Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层往上生长的同时，沿着图形化结构的侧壁横向外延生长，使得Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层覆盖图形化结构并愈合形成光滑平整的Ⅲ‑Ⅴ族缓冲层薄膜，再依次外延生长第Ⅰ类掺杂层、发光层、第Ⅱ类掺杂层，然后沉积透明导电层、电极Ⅰ和电极Ⅱ。
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- 2017-01-11 - 2019-03-01 - H01L33/22
- 本发明公开了一种基于聚合物微球制备纳米级图形化蓝宝石衬底的方法，首先在蓝宝石衬底上生长一层二氧化硅层；然后在二氧化硅层上自组装形成单层紧密排列的聚合物微球阵列；接着对聚合物微球进行干法刻蚀以减小微球的直径，形成非紧密规则排列的聚合物微球阵列；然后以上述非紧密规则排列的聚合物微球阵列为掩模，对二氧化硅层进行刻蚀得到规则排列的二氧化硅纳米柱；最后以二氧化硅纳米柱为掩模对蓝宝石衬底进行刻蚀，得到所述纳米级图形化蓝宝石衬底。本发明的方法简单易行、重复性好、成品率高、生产成本低，适用于各种尺寸的图形化蓝宝石衬底的制备，适用于企业大规模生产。本发明还公开了所述纳米级图形化蓝宝石衬底在GaN基LED中的应用。
- 氮化镓材料层表面粗化的方法-201310382220.0
- 夏晓翔;刘哲;杨海方;李俊杰;顾长志 - 中国科学院物理研究所
- 2013-08-28 - 2019-02-15 - H01L33/22
- 本发明公开了一种氮化镓材料层表面粗化的方法，包括：在所述氮化镓材料层的上表面形成一层掩膜，所述掩膜成形为在所述上表面分散分布的多个柱体；采用电感耦合等离子体刻蚀工艺，利用刻蚀气体对所述上表面进行刻蚀；其中，在将所述掩膜完全刻蚀掉后再刻蚀预定时间，以在所述氮化镓材料层的所述上表面对应于所述多个柱体的位置处分别得到基本为六棱锥形状的凸起。本发明采用干式刻蚀法在氮化镓材料层表面粗化得到形状规则、分布均匀的六棱锥形状的凸起。其中，六棱锥形状的凸起的形状、尺寸和周期均为可控，方法简单，适用于增强GaN基LED的发光效率。
- 一种半导体发光器件制作的方法及半导体发光器件-201611230364.4
- 刘硕;刘治;万小承 - 广东量晶光电科技有限公司
- 2016-12-27 - 2019-02-15 - H01L33/22
- 本发明公开一种半导体发光器件制作的方法，包括如下步骤：在衬底上生产缓冲层和第一半导体层；在第一半导体层上制作周期性图案，并将周期性图案转移到衬底表面，在衬底表面获取表面改性区域；去除缓冲层和第一半导体层；在衬底上重新生长第二半导体层、发光层和第三半导体层。本发明还公开一种半导体发光器件，包括：衬底，以及衬底表面具有改性区域，以及依次在衬底结构上生长出的第二半导体层、发光层和第三半导体层。本发明通过外延工艺将部分半导体层区域改性处理，获得表面粗化的LED外延片的同时，且不会增加LED芯片的工作电压，提高了LED芯片的发光效率。
- 一种发光二极管-201820693182.9
- 林坤德;钟秉宪;吴俊毅 - 天津三安光电有限公司
- 2018-05-10 - 2019-02-05 - H01L33/22
- 本实用新型提供一种发光二极管包括第一半导体层、发光层、第二半导体层以及出光面，位于出光面表面的电流扩展条，电流扩展条下方的出光面包括周围的平台以及蚀刻粗化处理面，其特征在于：沿着扩展条下方周围出光面形成平台的宽度小于或等于0.5um，出光面的蚀刻深度大于或等于0.7um，能够有效地保证电极下方的发光层出光效果以及扩展条在下方不会脱离。
- 发光器件-201410344553.9
- 成演准;张正训;丁圣勋 - LG伊诺特有限公司
- 2014-07-18 - 2019-01-29 - H01L33/22
- 本发明公开了一种发光器件。该发光器件包括：第一半导体层；第二半导体层；有源层，设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间；以及第一光提取层，设置在所述第一半导体层上，并且包括氮化物半导体层。这里，所述第一光提取层包括多个第一层。所述多个第一层的折射率随着离所述第一半导体层的距离增大而减小。本发明能够使发光器件的光提取效率得以提高。
- 生长在玻璃衬底上的LED外延片及其制备方法-201611226923.4
- 李国强;高芳亮;王文樑 - 华南理工大学
- 2016-12-27 - 2019-01-29 - H01L33/22
- 本发明公开了生长在玻璃衬底上的LED外延片，包括生长在玻璃衬底上的铝金属层，生长在铝金属层上的银金属层，生长在银金属层上的AlN缓冲层，生长在AlN缓冲层上的GaN缓冲层，生长在GaN缓冲层上的非掺杂GaN层，生长在非掺杂GaN层上的n型掺杂GaN薄膜，生长在n型掺杂GaN薄膜上的InGaN/GaN多量子阱，生长在InGaN/GaN多量子阱上的p型掺杂GaN薄膜。本发明还公开了上述生长在玻璃衬底上的LED外延片的制备方法。本发明的生长在玻璃衬底上的LED外延片具有缺陷密度低、结晶质量好，发光性能优良的优点。
- 一种LED芯片的制备方法及LED芯片-201811274077.2
- 邹微微;徐洲;李波;杭伟;赵鹏 - 扬州乾照光电有限公司
- 2018-10-30 - 2019-01-15 - H01L33/22
- 本申请提供了一种LED芯片的制备方法及LED芯片，以简化LED芯片的制备流程，提高芯片的出光率。这种LED芯片制备方法包括：在衬底上形成反射层；在反射层上形成外延层，外延层包括依次形成于反射层上的N型层、发光层和P型层；在P型层上形成窗口层；在窗口层上形成金属薄膜层，金属薄膜呈颗粒状，相邻颗粒之间存在间隙；透过金属薄膜层的间隙蚀刻窗口层后，去除金属薄膜层，使得窗口层上表面形成粗化深度小于设定值的粗化面；在窗口层上形成导电增透膜；在导电增透膜上形成P型电极层，在衬底背面形成N型电极层。
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