本公開屬于半導(dǎo)體，特別涉及一種具有復(fù)合電流阻擋層的發(fā)光二極管芯片及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、發(fā)光二極管(light?emitting?diode，led)是一種可以把電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體二極管。

2、在相關(guān)技術(shù)中，發(fā)光二極管芯片為發(fā)光二極管的重要組成部分。發(fā)光二極管芯片主要包括外延層和電極。為了避免因電流密度大的區(qū)域主要集中在電極下方及附近，而在電極周圍出現(xiàn)電流擁擠效應(yīng)，影響發(fā)光二極管芯片的發(fā)光、發(fā)熱均勻性和遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)射的穩(wěn)定性和可靠性。通常會(huì)在電極和外延層之間設(shè)置電流阻擋層，從而減小了電極下方及附近的電流密度，緩解了電流擁擠效應(yīng)，有利于將更多的電流擴(kuò)散出去，從而使得發(fā)光二極管芯片的內(nèi)量子效率及出光效率都得到提高。

3、然而，相關(guān)技術(shù)中所述的電流阻擋層和外延層，在經(jīng)過(guò)mesa刻蝕后，刻蝕角度較小，不利于光從外延層中射出，降低了發(fā)光二極管芯片的出光率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開實(shí)施例提供了一種具有復(fù)合電流阻擋層的發(fā)光二極管芯片及其制備方法，可以有效的提高發(fā)光二極管芯片的出光效率。所述技術(shù)方案如下：

2、一方面，本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管芯片，包括外延層和復(fù)合電流阻擋層；

3、所述復(fù)合電流阻擋層位于所述外延層的一側(cè)，所述復(fù)合電流阻擋層包括依次層疊的第一電流阻擋層和第二電流阻擋層，所述發(fā)光二極管芯片的溝道的刻蝕角度為60～80°。

4、在本公開的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一電流阻擋層為al2o3薄膜；

5、所述第二電流阻擋層為sio2薄膜。

6、在本公開的又一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一電流阻擋層的厚度為

7、所述第二電流阻擋層的厚度為

8、另一方面，本公開實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管芯片的制備方法，用于制備前一方面所述的發(fā)光二極管芯片，所述制備方法包括：

9、制備外延層；

10、在所述外延層的一側(cè)依次制備第一電流阻擋層和第二電流阻擋層，以制備得到復(fù)合電流阻擋層，所述第一電流阻擋層的被刻蝕速率低于所述第二電流阻擋層的被刻蝕速率；

11、通過(guò)光刻工藝，制作溝道圖形；

12、基于所述溝道圖形，刻蝕所述復(fù)合電流阻擋層和所述外延層，以得到溝道臺(tái)面，且溝道的刻蝕角度為60～80°。

13、在本公開的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一電流阻擋層的被刻蝕速率，低于所述第二電流阻擋層的被刻蝕速率40％～60％。

14、在本公開的一種實(shí)現(xiàn)方式中，制備所述第一電流阻擋層，包括：

15、將原子層沉積設(shè)備的腔內(nèi)溫度設(shè)置為180～260℃；

16、多次交替通入第一前驅(qū)體和第二前驅(qū)體，以沉積得到所述第一電流阻擋層，所述第一前驅(qū)體為h2o，所述第二前驅(qū)體為tma。

17、在本公開的一種實(shí)現(xiàn)方式中，制備所述第一電流阻擋層，還包括：

18、在通入所述第一前驅(qū)體之后，且通入所述第二前驅(qū)體之前，通入n2進(jìn)行沖洗；

19、在通入所述第二前驅(qū)體之后，且通入所述第一前驅(qū)體之前，通入n2進(jìn)行沖洗。

20、在本公開的一種實(shí)現(xiàn)方式中，制備所述第二電流阻擋層，包括：

21、將等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的腔內(nèi)溫度設(shè)置為200～260℃，腔內(nèi)壓力設(shè)置為80～100pa，上射頻功率設(shè)置為70～90w；

22、將n2作為載氣，通入si源氣體和o源氣體，以沉積得到所述第二電流阻擋層。

23、在本公開的一種實(shí)現(xiàn)方式中，制備所述第二電流阻擋層，還包括：

24、將sih4作為所述si源氣體，流量設(shè)置為100～140sccm；

25、將n2o作為所述o源氣體，流量設(shè)置為1600～2000sccm。

26、在本公開的一種實(shí)現(xiàn)方式中，制備所述第二電流阻擋層，還包括：

27、將所述載氣的流量設(shè)置為500～700sccm。

28、本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

29、發(fā)光二極管芯片包括外延層和復(fù)合電流阻擋層，復(fù)合電流阻擋層位于外延層的一側(cè)，能夠起到電流阻擋的作用，避免了出現(xiàn)電流擁擠效應(yīng)，從而提高了發(fā)光二極管芯片的發(fā)光、發(fā)熱均勻性，進(jìn)而使得發(fā)光二極管芯片的內(nèi)量子效率及出光效率都得到提高。另外，由于復(fù)合電流阻擋層包括依次層疊的第一電流阻擋層和第二電流阻擋層，所以在刻蝕溝道臺(tái)面時(shí)，所述第一電流阻擋層的被刻蝕速率和所述第二電流阻擋層的被刻蝕速率是不同的，從而會(huì)使得溝道的刻蝕角度增大至60～80°，而較大的溝道的刻蝕角度，則有利于光線從外延層中射出，從而提高了發(fā)光二極管芯片的出光效率。

30、也就是說(shuō)，通過(guò)設(shè)置復(fù)合電流阻擋層，使得復(fù)合電流阻擋層不僅保證了自身電流阻擋的作用，還能夠起到增大溝道的刻蝕角度的作用，有效的提高了發(fā)光二極管芯片的出光效率。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)光二極管芯片，其特征在于，包括外延層(1)和復(fù)合電流阻擋層(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片，其特征在于，所述第一電流阻擋層(21)為al2o3薄膜；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片，其特征在于，所述第一電流阻擋層(21)的厚度為

4.一種發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，用于制備權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片，所述制備方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第一電流阻擋層(21)的被刻蝕速率，低于所述第二電流阻擋層(22)的被刻蝕速率40％～60％。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，制備所述第一電流阻擋層(21)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，制備所述第一電流阻擋層(21)，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，制備所述第二電流阻擋層(22)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，制備所述第二電流阻擋層(22)，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，制備所述第二電流阻擋層(22)，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種具有復(fù)合電流阻擋層的發(fā)光二極管芯片及其制備方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。發(fā)光二極管芯片包括外延層和復(fù)合電流阻擋層；復(fù)合電流阻擋層位于外延層的一側(cè)，復(fù)合電流阻擋層包括依次層疊的第一電流阻擋層和第二電流阻擋層，所述發(fā)光二極管芯片的溝道的刻蝕角度為60～80°。本公開可以有效的提高發(fā)光二極管芯片的出光效率。

技術(shù)研發(fā)人員：崔偉豪,劉小亮,王薇,林振華,田艷紅,尹靈峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：京東方華燦光電（浙江）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30