[00131936]用于LED芯片上的复合结构层及LED芯片

①课题来源与背景 发光二极管作为一种能够将电能转化为光能的半导体电子组件,因其具有高效、节能、环保、寿命长等优点,已被广泛的应有于显示器、电视机采光装饰、照明等领域。发光二极管芯片中由于不同层材料导电率的不同,当P型电极端的电流密度过大时,会导致垂直注入有源层的电流密度不均匀,发生电流拥堵现象。并且当P型电极端的电流密度过大时,垂直注入正对P型电极的P型结构层上的电流密度也较大,会造成芯片的放电击穿现象。 为避免以上现象发生,在发光二极管芯片的制作过程中,首先在正对P型电极发光二极管芯片中由于不同层材料导电率的不同,当P型电极端的电流密度过大的P型结构层上生长一层具有电流阻挡作用的薄膜,然后再在具有电流阻挡作用的薄膜上及其他暴露的P型结构层上蒸镀一层具有电流扩散作用的薄膜,这样能够避免P型电极端的电流垂直注入到P型结构层上,降低电流拥堵现象的发生以及芯片的放电击穿现象。但是,由于在正对P型电极的P型结构层上生长着一层具有电流阻挡作用的薄膜,使得P型电极端的电流不能够到达P型电极正下方的P型结构层上,电流注入P型结构层的有效面积减少。 ②技术原理及性能指标 本项目提供一种用于LED芯片上的复合结构层,通过将SiO2生长于ITO上,使得电流阻挡层SiO2与P型结构层之间存在电流扩散层ITO,P型电极上的电流受到电流阻挡层SiO2的阻挡作用后,在电流扩散层ITO的扩散作用下,能够到达电流阻挡层正下方的电流扩散层内,进而注入到电流阻挡层正下方的P型结构层上,以使整个P型结构层上均有电流注入,提高电流注入P型结构层的有效面积,进而提高电流注入有源层的均匀性,降低P型电极与P型结构层之间的结温,提高芯片的出光效率及芯片的亮度。 ③技术的创造性与先进性 本项目通过研究设计在位于上述P型电极正下方的上述ITO薄膜上蚀刻出规则的凹坑,采用镀膜工艺在上述凹坑内覆盖上述AlN薄膜,在上述AlN薄膜及暴露的ITO薄膜上方通过蒸镀工艺再形成一层ITO薄膜。该项目通过设计研究一种新型的用于LED芯片上的复合结构层,包括位于芯片P型结构层表面的电流扩散层,以及生长于电流扩散层上的电流阻挡层,电流阻挡层位于P型结构层上的P型电极的正下方。使电流阻挡层不直接生长在P型结构层上,P型电极上的电流在经过电流阻挡层的阻挡作用之后向四周扩散并在电流扩散层的扩散作用下,能够扩散到P型电极正下方的P型结构层上, 这样P型电极正下方的P型结构层表面上均有电流通过。利用此复合结构层能够增加电流的有效注入区域,提高电流注入到有源层的均匀性,提高芯片的出光效率及芯片的亮度。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本项目实施技术安全可靠,适用于发光二极管外延片芯片制造产业,目前进行试样成品芯片阶段,预计完成后以实现芯片制作销售进行客户端应用评价。 ⑤应用情况及存在的问题 本项目尚未实现芯片成品销售应用,待完善后进行客户端应用评价。 ⑥历年获奖情况 无 ⑦成果简介 实现授权实用新型专利1篇 专利号：201620128083.7