本發(fā)明屬于深紫外led芯片，具體涉及一種深紫外led芯片及其制備方法。

背景技術：

1、近年來，深紫外led的市場應用呈現(xiàn)增長趨勢，在家電、母嬰產品、工業(yè)水處理、醫(yī)療、固化等領域均出現(xiàn)深紫外led器件。隨著應用市場的多元化，下游應用端在產品設計開發(fā)上也有了多樣化方案，對上游芯片、封裝器件的性能、成本等均帶來較高的要求。比如終端產品設計上加入深紫外殺菌功能，在電路設計、空間、成本上均需要很好的匹配，才能更便捷的運用到產品中，有的會采用集成燈珠來實現(xiàn)大功率產品，但集成數(shù)量的增加所占用的空間也會加大，從而限制了產品的使用。其次，采用集成的方案，在產品穩(wěn)定性上也會存在問題。

2、公開號為cn104916771a的發(fā)明專利提供了一種換襯底的正裝gan基發(fā)光二極管及其制備方法，雖然使用高導熱襯底可以提高散熱性能，但其與gan外延層的結合技術仍面臨挑戰(zhàn)。高導熱襯底與gan外延層之間存在晶格失配和熱膨脹系數(shù)差異，這可能導致界面應力和裂紋的產生，從而降低器件的熱導率。

3、公開號為cn108054249a的發(fā)明專利申請?zhí)峁┝怂{光和紫外光led芯片的制備方法，藍寶石襯底雖然具有化學穩(wěn)定性好、機械強度高等優(yōu)點，但其導熱性能較差，這會導致led芯片在工作時產生較高的熱阻，從而影響其散熱效果。低導熱性的藍寶石襯底會使得芯片內部溫度升高，進而影響光輸出效率和器件壽命。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有深紫外led芯片產品在終端方案應用局限，且成本較高的技術問題，本發(fā)明提供了一種深紫外led芯片及其制備方法，從芯片結構設計上實現(xiàn)了集成的效果，并制備多面積反射層，來提升整個器件的發(fā)光效率；在焊接層設計陣列結構，提升焊接穩(wěn)定性；設置導熱層，提高器件可靠性。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

3、一種深紫外led芯片，包括藍寶石襯底、外延層、深刻蝕區(qū)域、n刻蝕區(qū)域、n第一電極、p第一電極、n第二電極、p第二電極、第一鈍化層、連接/反射層、第二鈍化層、p厚金層、n厚金層、導熱厚金層，所述藍寶石襯底表面生長有外延層，所述外延層的中心和兩端刻蝕有深刻蝕區(qū)域，所述外延層上刻蝕有兩個n刻蝕區(qū)域，所述兩個n刻蝕區(qū)域表面分別生長有n第一電極和n第二電極，所述外延層表面分別生長有p第一電極和p第二電極，所述外延層的表面制備有第一鈍化層，所述第一鈍化層、n第一電極和p第二電極的表面制備有連接/反射層，所述n第二電極通過連接/反射層與p第一電極連接，所述連接/反射層表面制備有第二鈍化層，所述n第一電極通過連接/反射層與n厚金層連接，所述p第二電極通過連接/反射層與p厚金層連接，所述導熱厚金層制備在第二鈍化層上。

4、所述外延層包括aln緩沖層、n型algan層、量子發(fā)光層、p型algan層、p-gan層，所述aln緩沖層生長在藍寶石襯底上，所述n型algan層生長在aln緩沖層上，所述量子發(fā)光層生長在n型algan層上，所述p型algan層生長在量子發(fā)光層上，所述p-gan層生長在p型algan層上。

5、所述深刻蝕區(qū)域由p-gan層刻蝕至藍寶石襯底，所述n刻蝕區(qū)域由p-gan層刻蝕至n型algan層。

6、所述p厚金層上制備有p焊接層，所述n厚金層上制備有n焊接層，所述導熱厚金層上制備有導熱焊接層。

7、所述p焊接層、n焊接層和導熱焊接層均采用au/sn合金或au/sn疊加結構，厚度為2μm-5μm；所述p焊接層、n焊接層和導熱焊接層均為整列圖形結構；所述p焊接層、n焊接層和導熱焊接層內部之間的間隙形成排氣通道。

8、一種深紫外led芯片的制備方法，包括下列步驟：

9、s1、在藍寶石襯底上生長外延層，外延層從下至上包括aln緩沖層、n型algan層、量子發(fā)光層、p型algan層、p-gan層；

10、s2、采用光刻、干法刻蝕工藝，制備深刻蝕區(qū)域，刻蝕至藍寶石襯底；

11、s3、采用光刻、干法刻蝕工藝，制備n刻蝕區(qū)域，刻蝕至n型algan層；

12、s4、通過光刻、金屬蒸鍍、金屬剝離、快速退火工藝，分別制備n第一電極、p第一電極、n第二電極和p第二電極，n第一電極和n第二電極分別設置于n型algan層之上，并形成歐姆接觸，p第一電極和p第二電極分別設置于p-gan層之上，并形成歐姆接觸；

13、s5、采用等離子體增強化學氣相沉積工藝，制備第一鈍化層，并通過光刻、干法/濕法工藝，暴露n第一電極和p第一電極的區(qū)域；

14、s6、采用光刻、金屬蒸鍍、金屬剝離的工藝制備連接/反射層，連接/反射層分別制備在n第一電極和p第二電極之上，連接/反射層制備在n第二電極與p第一電極之間；

15、s7、采用等離子體增強化學氣相沉積工藝，制備第二鈍化層，并通過光刻、干法/濕法工藝，暴露n第一電極和p第一電極上方區(qū)域的連接/反射層，其他區(qū)域均覆蓋第二鈍化層；

16、s8、采用光刻、金屬蒸鍍、金屬剝離工藝，制備厚金層，厚金層包括p厚金層、n厚金層和導熱厚金層，n厚金層制備在n第一電極上的連接/反射層之上，p厚金層制備在p第二電極上的連接/反射層之上，導熱厚金層制備在第二鈍化層之上；

17、s9、采用光刻、金屬蒸鍍、金屬剝離，同時制備p焊接層、n焊接層、導熱焊接層，p焊接層制備在p厚金層上，n厚金層制備在n焊接層上，導熱焊接層制備在導熱厚金層上，p焊接層、n焊接層和導熱焊接層內部之間的間隙形成排氣通道；

18、s10、采用后道襯底減薄、切割工藝，形成獨立單元芯片，完成深紫外led芯片制備。

19、所述s4中n第一電極和p第一電極的制備工藝參數(shù)為：所述n第一電極采用ti/al/ti/au體系，厚度為15/150/15/100nm，快速退火溫度800℃-900℃，n2氛圍，時間為60s-180s；所述p第一電極采用ni/au體系，厚度為20/20nm，快速退火溫度為500℃-700℃，n2氛圍，時間為60s-180s。

20、所述s5中的第一鈍化層和s7中的第二鈍化層均采用sio2或si3n4材料，厚度均為1μm-3μm。

21、所述s6中的連接/反射層采用cr/al、rh或pt/ti/au/pt/ti金屬體系，總厚度為0.8μm-2μm；所述s8中的p厚金層、n厚金層和導熱厚金層均采用ti/pt/au疊加結構，總厚度為0.5μm-2μm。

22、所述s9中p焊接層、n焊接層和導熱焊接層均采用au/sn合金或au/sn疊加結構，總厚度為2μm-5μm；所述p焊接層、n焊接層和導熱焊接層均為整列圖形結構；所述p焊接層、n焊接層和導熱焊接層內部之間的間隙形成排氣通道。

23、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有的有益效果是：

24、本發(fā)明連接/反射層結構的設置，同時實現(xiàn)大面積光束反射、p電極與n電極電流擴展以及相鄰單元p電極與n電極的串聯(lián)作用，提升了光提取效率及器件可靠性。并且本發(fā)明導熱層由導熱厚金層和導熱焊接層組成，有效增加器件導熱面積，提升產品可靠性。本發(fā)明的焊接層采用整列圖形設計，有效解決傳統(tǒng)工藝在焊接中的應力影響，提升產品可靠性。