CN109301044A - 基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，属于半导体LED芯片制造技术领域，包括P型薄膜层、电子阻挡层、多量子阱结构层、氮化铝镓材料层、氮化铝镓缓冲层和氧化镓衬底。P型薄膜层的制作材料是p型氮化镓材料；电子阻挡层设置有第一侧面和第二侧面；多量子阱结构层设置有第三侧面和第四侧面，多量子阱结构层通过第三侧面设置在第二侧面上；氮化铝镓材料层设置有第五侧面和第六侧面，氮化铝镓材料层通过第五侧面设置在第四侧面上；氮化铝镓缓冲层设置有第七侧面和第八侧面，氮化铝镓缓冲层通过第七侧面设置在第六侧面上。本发明达到无需对正装结构的LED外延片的衬底材料进行剥离，能够便捷的制备深紫外LED垂直芯片的技术效果。

Description

基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片
技术领域
本发明属于半导体LED芯片制造技术领域，特别涉及一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片。
背景技术
紫外LED芯片一般指发光中心波长在400nm以下的LED，对于发光波长大于320nm时的可以称为近紫外LED，而短于320nm的为深紫外LED。深紫外LED能有效杀菌消毒，因此被广泛应用在空气净化、水净化、表面杀菌等应用领域，例如应用在冰箱、空调、加湿器、空气净化器等与人类高品质生活息息相关设备中。
目前，对于正装结构的深紫外LED芯片的现有技术而言，深紫外LED的外延技术中主要是采用不导电的c面蓝宝石作为衬底，在进行垂直结构深紫外LED垂直芯片制备的过程中，需要从AlN/n-AlGaN界面处将AlN/Sapphire模板直接剥离。但是，由于n-AlGaN的生长温度远高于蓝光LED作为n型导电层的GaN材料。这样使得通过激光剥离技术也难以在AlN/n-AlGaN界面处形成足以让AlGaN材料分解汽化的温度，继而导致无法完成AlN/Sapphire模板的剥离，从而无法制备出垂直结构的深紫外LED芯片。
综上所述，在现有的深紫外LED垂直芯片的技术中，存在着无法对正装结构的LED外延片的衬底材料进行剥离，难以制备深紫外LED垂直芯片。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在现有的深紫外LED芯片的技术中，存在着无法对正装结构的LED外延片的衬底材料进行剥离，难以制备深紫外LED垂直芯片的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，所述基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片包括P型薄膜层，所述P型薄膜层的制作材料是p型氮化镓材料；电子阻挡层，所述电子阻挡层设置有第一侧面和第二侧面，所述电子阻挡层通过所述第一侧面设置在所述P型薄膜层上，且所述第一侧面位于所述第二侧面和所述P型薄膜层之间；多量子阱结构层，所述多量子阱结构层设置有第三侧面和第四侧面，所述多量子阱结构层通过所述第三侧面设置在所述第二侧面上，且所述第三侧面位于所述第四侧面和所述第二侧面之间；氮化铝镓材料层，所述氮化铝镓材料层设置有第五侧面和第六侧面，所述氮化铝镓材料层通过所述第五侧面设置在所述第四侧面上，且所述第五侧面位于所述第六侧面和所述第四侧面之间；氮化铝镓缓冲层，所述氮化铝镓缓冲层设置有第七侧面和第八侧面，所述氮化铝镓缓冲层通过所述第七侧面设置在所述第六侧面上，且所述第七侧面位于所述第八侧面和所述第六侧面之间；氧化镓衬底，所述氧化镓衬底设置有第九侧面和第十侧面，所述氧化镓衬底通过所述第九侧面设置在所述第八侧面上，且所述第九侧面位于所述第十侧面和所述第八侧面之间。
进一步地，所述电子阻挡层的厚度范围从1nm到100nm。
进一步地，所述多量子阱结构层的发光波长不低于260nm。
进一步地，所述氮化铝镓材料层的制作材料是n型氮化铝镓材料。
进一步地，所述氮化铝镓缓冲层的制作材料是n型氮化铝镓材料。
进一步地，所述氧化镓衬底的制作材料是n型氧化镓材料。
进一步地，所述氧化镓衬底的厚度范围从100μm到700μm。
有益效果：
本发明提供一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，通过电子阻挡层的第一侧面设置在由p型氮化镓材料制作的P型薄膜层上，使得电子阻挡层和由p型氮化镓材料制作的P型薄膜层相互贴合；多量子阱结构层的第三侧面设置在电子阻挡层的第二侧面上，使得多量子阱结构层和电子阻挡层相互贴合；氮化铝镓材料层的第五侧面设置在多量子阱结构层的第四侧面上，使得氮化铝镓材料层和多量子阱结构层相互贴合；氮化铝镓缓冲层的第七侧面设置在氮化铝镓材料层的第六侧面上，使得氮化铝镓缓冲层和氮化铝镓材料层相互贴合；氧化镓衬底的第九侧面设置在氮化铝镓缓冲层的第八侧面上，使得氧化镓衬底和氮化铝镓缓冲层相互贴合。这样使得在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置有由p型氮化镓材料制作的P型薄膜层、电子阻挡层、多量子阱结构层、氮化铝镓材料层、氮化铝镓缓冲层和氧化镓衬底，继而采用了可导电的氧化镓衬底作为深紫外LED外延材料的衬底，使得制备垂直结构的氧化镓的深紫外LED垂直芯片时，无需对LED外延片的衬底材料进行剥离。继而克服了现有技术中需要对LED外延片的衬底材料进行剥离的技术缺陷。从而达到了无需对正装结构的LED外延片的衬底材料进行剥离，能够便捷的制备深紫外LED垂直芯片的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片的制备方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置垂直结构的正装示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置垂直结构的倒装示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，通过电子阻挡层200的第一侧面210设置在p型氮化镓材料制作的P型薄膜层100上，使得电子阻挡层200和p型氮化镓材料制作的P型薄膜层100相互贴合；多量子阱结构层300的第三侧面310设置在电子阻挡层200的第二侧面220上，使得多量子阱结构层300和电子阻挡层200相互贴合；氮化铝镓材料层400的第五侧面410设置在多量子阱结构层300的第四侧面320上，使得氮化铝镓材料层400和多量子阱结构层300相互贴合；氮化铝镓缓冲层500的第七侧面510设置在氮化铝镓材料层400的第六侧面420上，使得氮化铝镓缓冲层500和氮化铝镓材料层400相互贴合；氧化镓衬底600的第九侧面610设置在氮化铝镓缓冲层500的第八侧面520上，使得氧化镓衬底600和氮化铝镓缓冲层500相互贴合。这样使得在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置有p型氮化镓材料制作的P型薄膜层100、电子阻挡层200、多量子阱结构层300、氮化铝镓材料层400、氮化铝镓缓冲层500和氧化镓衬底600，继而采用了可导电的氧化镓衬底600作为深紫外LED外延材料的衬底，使得制备垂直结构的氧化镓的深紫外LED垂直芯片时，无需对LED外延片的衬底材料进行剥离。继而克服了现有技术中需要对LED外延片的衬底材料进行剥离的技术缺陷。从而达到了无需对正装结构的LED外延片的衬底材料进行剥离，能够便捷的制备深紫外LED垂直芯片的技术效果。
为了对本发明提供的一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片做详细说明，以支持发明所要解决的技术问题，下面，本发明提供的实施例中，首先对一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置及制备方法做详细说明，继而在叙述一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置及制备方法的过程中，进一步有针对性的引出本发明提供的一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，以达到完整、清楚、明白的目的。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。
同时，本发明实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置的整体结构示意图。本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置，所述基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置包括P型薄膜层100、电子阻挡层200、多量子阱结构层300、氮化铝镓材料层400、氮化铝镓缓冲层500和氧化镓衬底600。
对于P型薄膜层100而言：
P型薄膜层100的制作材料可以是p型氮化镓材料；或者所述P型薄膜层100的制作材料可以是p型氮化铝镓材料。
请参见图1，p型氮化镓材料可以是指p-GaN，即GaN材料p型掺杂，GaN(氮化镓)常温常压下是纤锌矿结构，GaN是现今半导体照明中发光二极管的核心材料，工业上常采用MOCVD和HVPE设备来外延生长。p型氮化铝镓材料可以是指p-AlGaN，即AlGaN材料p型掺杂，AlGaN(氮化铝镓)适用于制备可见光至紫外波长范围的光电器件。对于P型薄膜层100是采用p-GaN还是p-AlGaN则取决于LED的外延方案。对于选择p-GaN或者p-AlGaN，则会影响最后LED芯片所采用的是倒装结构还是正装结构。若P型薄膜层100的制作材料选择p-GaN，则P型薄膜层100的一侧面可以和下述电子阻挡层200的第一侧面210相互贴合，P型薄膜层100的另一侧面可以和导电硅基板700相互贴合。若P型薄膜层100生长p-AlGaN，则p-AlGaN中Al的组分需要高于下述多量子阱结构层300中量子阱MQWs的平均Al组分。
对于电子阻挡层200而言：
电子阻挡层200设置有第一侧面210和第二侧面220，所述电子阻挡层200通过所述第一侧面210设置在所述P型薄膜层100上，且所述第一侧面210位于所述第二侧面220和所述P型薄膜层100之间。其中，所述电子阻挡层200的厚度范围从1nm到100nm。
请继续参见图1，第一侧面210和第二侧面220可以是电子阻挡层200中的上、下两个侧面。电子阻挡层200的第一侧面210可以和上述P型薄膜层100相互贴合，电子阻挡层200的第二侧面220可以和下述多量子阱结构层300的第三侧面310相互贴合，使得电子阻挡层200位于上述P型薄膜层100和下述多量子阱结构层300之间。电子阻挡层200可以是指EBL。EBL为Al组分高于下述多量子阱结构层300中量子阱MQWs势垒的p型AlGaN材料，EBL的厚度范围是在1nm到100nm。假设电子阻挡层200的厚度是A1，则100nm≥A1≥1nm。当电子阻挡层200的厚度大于100时，则会严重影响LED芯片的电学性能。
对于多量子阱结构层300而言：
所述多量子阱结构层300设置有第三侧面310和第四侧面320，所述多量子阱结构层300通过所述第三侧面310设置在所述第二侧面220上，且所述第三侧面310位于所述第四侧面320和所述第二侧面220之间。其中，所述多量子阱结构层300的发光波长不低于260nm。
请继续参见图1，第三侧面310和第四侧面320可以是多量子阱结构层300的上、下两个侧面。多量子阱结构层300的第三侧面310可以和上述电子阻挡层200的第二侧面220相互贴合，多量子阱结构层300的第四侧面320可以和下述氮化铝镓材料层400的第五侧面410相互贴合，使得多量子阱结构层300位于上述电子阻挡层200和下述氮化铝镓材料层400之间。在LEDF芯片中外延生长的量子阱MQWs的发光波长可以不低于260nm。假设LEDF芯片中多量子阱结构层300的发光波长是A2，则A2≥260nm。当在LEDF芯片中多量子阱结构层300的发光波长低于260时(即A2＜260nm)，发光的波长低会使得所发的光被氧化镓吸收，这不利于LEDF芯片的出光，使得发光的波长低于260毫无意义。
对于氮化铝镓材料层400而言：
氮化铝镓材料层400设置有第五侧面410和第六侧面420，所述氮化铝镓材料层400通过所述第五侧面410设置在所述第四侧面320上，且所述第五侧面410位于所述第六侧面420和所述第四侧面320之间。其中，所述氮化铝镓材料层400的制作材料是n型氮化铝镓材料。
请继续参见图1，第五侧面410和第六侧面420可以是氮化铝镓材料层400的上、下两个侧面。氮化铝镓材料层400的第五侧面410可以和上述多量子阱结构层300的第四侧面320相互贴合，氮化铝镓材料层400的第六侧面420可以和下述氮化铝镓缓冲层500的第七侧面510相互贴合，使得氮化铝镓材料层400位于上述多量子阱结构层300和下述氮化铝镓缓冲层500之间。氮化铝镓材料层400的制作材料可以是n型氮化铝镓材料，n型氮化铝镓材料可以是指n-AlGaN材料，即AlGaN材料n型掺杂，AlGaN(氮化铝镓)适用于制备可见光至紫外波长范围的光电器件。n-AlGaN中的Al组分不高于0.66，n-AlGaN的厚度范围是200nm至5000nm。假设氮化铝镓材料层400的厚度是A3，则5000nm≥A3≥200nm。当氮化铝镓材料层400中的Al组分高于0.66时，则对于LED芯片的发光毫无意义。
对于氮化铝镓缓冲层500而言：
氮化铝镓缓冲层500设置有第七侧面510和第八侧面520，所述氮化铝镓缓冲层500通过所述第七侧面510设置在所述第六侧面420上，且所述第七侧面510位于所述第八侧面520和所述第六侧面420之间。其中，所述氮化铝镓缓冲层500的制作材料是n型氮化铝镓材料。
请继续参见图1，第七侧面510和第八侧面520可以是氮化铝镓缓冲层500的上、下两个侧面。氮化铝镓缓冲层500的第七侧面510可以和上述氮化铝镓材料层400的第六侧面420相互贴合，氮化铝镓缓冲层500的第八侧面520可以和下述氧化镓衬底600的第九侧面610相互贴合，使得氮化铝镓缓冲层500位于上述氮化铝镓材料层400和下述氧化镓衬底600之间。氮化铝镓缓冲层500的制作材料可以是n型氮化铝镓材料，n型氮化铝镓材料可以是指n-AlGaN，n型氮化铝镓材料即是指氮化铝镓材料n型掺杂。氮化铝镓缓冲层500(即n-AlGaN)缓冲层可以为低温AlGaN buffer(即低温的氮化铝镓缓冲层500)或超晶格结构，n型掺杂。AlGaN(氮化铝镓)适用于制备可见光至紫外波长范围的光电器件。
对于氧化镓衬底600而言：
氧化镓衬底600设置有第九侧面610和第十侧面620，所述氧化镓衬底600通过所述第九侧面610设置在所述第八侧面520上，且所述第九侧面610位于所述第十侧面620和所述第八侧面520之间。其中，所述氧化镓衬底600的制作材料是n型氧化镓材料；所述氧化镓衬底600的厚度范围从100μm到700μm。
请继续参见图1，第九侧面610和第十侧面620可以是氧化镓衬底600的上、下两个侧面。氧化镓衬底600的第九侧面610可以和上述氮化铝镓缓冲层500的第八侧面520相互贴合，使得上述氮化铝镓缓冲层500位于氧化镓衬底600和上述氮化铝镓材料层400之间。氧化镓衬底600的制作材料可以是n型氧化镓材料，n型氧化镓材料可以是指n-Ga2O3，n型氧化镓即是氧化镓材料n型掺杂。氧化镓的别名是三氧化二镓，氧化镓(Ga2O3)是一种宽禁带半导体，Eg＝4.9eV，氧化镓的导电性能和发光特性优良。氧化镓是一种透明的氧化物半导体材料，在光电子器件方面具有广阔的应用前景，例如氧化镓可以被用作于Ga基半导体材料的绝缘层，以及紫外线滤光片；氧化镓还可以用作O2化学探测器等。
需要注意的是，氧化镓衬底600的厚度范围可以是100μm到700μm，假设氧化镓衬底600的厚度是A4，则700μm≥A4≥100μm。当氧化镓衬底600的厚度小于100μm时，即A4＜100μm，则在实际的工艺条件中，无法制备出厚度小于100μm的氧化镓衬底600；当氧化镓衬底600的厚度大于700μm时，即A4＜700μm，则厚度大于700μm的氧化镓衬底600会导致LED芯片所产生的热量增多，不利于LED芯片的正常工作。
请参见图3和图4，图3是本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置垂直结构的正装示意图；图4是本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置的倒装示意图。在实际操作中，可以在n-Ga2O3衬底上先外延n-AlGaN缓冲层。该外延的n-AlGaN缓冲层可以为低温的n-AlGaNbuffer或者超晶格结构。然后依次外延深紫外LED的典型外延层：n-AlGaN材料、MQWs、EBL、p-GaN/p-AlGaN。对于p型层使用p-GaN还是p-AlGaN，则取决于外延方案。这种p型层外延方案的差异将会影响最后芯片采用是倒装结构还是正装结构。对于倒装结构和正装结构这两种外延结构的共同之处，在于本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置中采用了n型掺杂的n-Ga2O3衬底。在此n型掺杂的n-Ga2O3衬底的基础上，可以进行n-AlGaN、MQWs等深紫外LED结构的外延生长。完成外延生长后，由于n-Ga2O3衬底本身就是导电的，所以此时无需对衬底进行剥离。载通过常规的芯片工艺即可实现垂直结构的倒装或正装的深紫外LED垂直芯片。
本发明提供一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片装置，通过电子阻挡层200的第一侧面210设置在P型薄膜层100上，使得电子阻挡层200和P型薄膜层100相互贴合；多量子阱结构层300的第三侧面310设置在电子阻挡层200的第二侧面220上，使得多量子阱结构层300和电子阻挡层200相互贴合；氮化铝镓材料层400的第五侧面410设置在多量子阱结构层300的第四侧面320上，使得氮化铝镓材料层400和多量子阱结构层300相互贴合；氮化铝镓缓冲层500的第七侧面510设置在氮化铝镓材料层400的第六侧面420上，使得氮化铝镓缓冲层500和氮化铝镓材料层400相互贴合；氧化镓衬底600的第九侧面610设置在氮化铝镓缓冲层500的第八侧面520上，使得氧化镓衬底600和氮化铝镓缓冲层500相互贴合。这样使得在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置有P型薄膜层100、电子阻挡层200、多量子阱结构层300、氮化铝镓材料层400、氮化铝镓缓冲层500和氧化镓衬底600，继而采用了可导电的氧化镓衬底600作为深紫外LED外延材料的衬底，使得制备垂直结构的氧化镓的深紫外LED垂直芯片时，无需对LED外延片的衬底材料进行剥离。继而克服了现有技术中需要对LED外延片的衬底材料进行剥离的技术缺陷。从而达到了无需对LED外延片的衬底材料进行剥离，便于制备深紫外LED垂直芯片的技术效果。
基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应的一种基于氧化镓的深紫外LED垂直芯片的制作方法，详见实施例二。
实施例二
请参见图2所示，图2是本发明实施例提供的一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片的制备方法的流程图。本发明实施例二提供了一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片的制备方法，所述基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片的制备方法包括：
步骤S100，获取氧化镓衬底600，在所述氧化镓衬底600上制作氮化铝镓缓冲层500；
请参见图2，可以采用n-Ga2O3的衬底，n-Ga2O3的衬底的尺寸大小则根据反应腔而定，可以为2英寸/4英寸/8英寸/12英寸/16英寸等。其厚度为200μm～500μm之间。n-Ga2O3衬底的取向为β。可以在上述n-Ga2O3的衬底上外延生长n-AlGaN缓冲层。n-AlGaN缓冲层可以是低温AlGaN buffer或超晶格结构，n型掺杂。继而在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置氧化镓衬底600和氮化铝镓缓冲层500。
步骤S200，在所述氮化铝镓缓冲层500上制作氮化铝镓材料层400；
请继续参见图2，可以在上述作氮化铝镓缓冲层500上外延生长n-AlGaN材料，n-AlGaN材料的Al组分不高于0.66，氮化铝镓材料层400的厚度介于200～5000nm之间。继而在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置氧化镓衬底600、氮化铝镓缓冲层500和氮化铝镓材料层400。
步骤S300，在所述氮化铝镓材料层400上制作多量子阱结构层300；
请继续参见图2，可以在上述氮化铝镓材料层400上外延生长量子阱MQWs，量子阱MQWs的发光波长不低于260nm。继而在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置氧化镓衬底600、氮化铝镓缓冲层500、氮化铝镓材料层400和多量子阱结构层300。
步骤S400，在所述多量子阱结构层300上制作电子阻挡层200；
请继续参见图2，可以在上述多量子阱结构层300上外延生长EBL。EBL为Al组分高于量子阱MQWs势垒的p型AlGaN材料，电子阻挡层200的厚度介于1～100nm之间。继而在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置氧化镓衬底600、氮化铝镓缓冲层500、氮化铝镓材料层400、多量子阱结构层300和电子阻挡层200。
步骤S500，在所述电子阻挡层200上制作P型薄膜层100，以制备所述基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片。
请继续参见图2，可以在上述电子阻挡层200上外延生长p-GaN或p-AlGaN。若生长p-AlGaN，则生长的p-AlGaN中Al组分需高于量子阱MQWs平均Al组分。继而在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置氧化镓衬底600、氮化铝镓缓冲层500、氮化铝镓材料层400、多量子阱结构层300、电子阻挡层200和P型薄膜层100。p型氮化镓材料可以是指p-GaN，即GaN材料p型掺杂，GaN(氮化镓)常温常压下是纤锌矿结构。p型氮化铝镓材料可以是指p-AlGaN，即AlGaN材料p型掺杂，AlGaN(氮化铝镓)适用于制备可见光至紫外波长范围的光电器件。
需要注意的是，在所述电子阻挡层200上制作P型薄膜层100时，可以采取在所述电子阻挡层200上制作p-GaN薄膜层，或者在所述电子阻挡层200上制作p-AlGaN薄膜层。为了对于在所述电子阻挡层200上制作p-GaN薄膜层，或者在所述电子阻挡层200上制作p-AlGaN薄膜层进行详细说明，以下提供两种实施方式进行详细解释：
第一种实施方式，在所述电子阻挡层200上可以制作p-GaN薄膜层。当需要正装结构时，可以将P型薄膜层100的制作材料选择p-GaN，则此时P型薄膜层100的一侧面可以和电子阻挡层200的第一侧面210相互贴合，P型薄膜层100的另一侧面可以和导电硅基板700相互贴合。请参见图3，此时在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中从下至上可以依次设置有氧化镓衬底600、氮化铝镓缓冲层500、氮化铝镓材料层400、多量子阱结构层300、电子阻挡层200和P型薄膜层100。
第二种实施方式，在电子阻挡层200上可以制作p-AlGaN薄膜层。当需要倒装结构时，p-AlGaN薄膜层可以和电子阻挡层200(EBL)相互贴合。请参见图4，此时在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中从下至上可以依次设置有P型薄膜层100、电子阻挡层200、多量子阱结构层300、氮化铝镓材料层400、氮化铝镓缓冲层500和氧化镓衬底600。
本发明提供一种基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片的制备方法，通过获取氧化镓衬底600后，将氮化铝镓缓冲层500制备在所述氧化镓衬底600上；并且将氮化铝镓材料层400制备在所述氮化铝镓缓冲层500上；再将多量子阱结构层300制备在所述氮化铝镓材料层400上；同时将电子阻挡层200制备在所述多量子阱结构层300上；然后将P型薄膜层100制备在所述电子阻挡层200上，来制备出所述基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片。这样使得在基于n型掺杂的氧化镓的深紫外LED垂直芯片中依次设置有P型薄膜层100、电子阻挡层200、多量子阱结构层300、氮化铝镓材料层400、氮化铝镓缓冲层500和氧化镓衬底600，继而采用了可导电的氧化镓衬底600作为深紫外LED外延材料的衬底，使得制备垂直结构的氧化镓的深紫外LED垂直芯片时，无需对LED外延片的衬底材料进行剥离。继而克服了现有技术中需要对LED外延片的衬底材料进行剥离的技术缺陷。从而达到了无需对LED外延片的衬底材料进行剥离，便于制备深紫外LED垂直芯片的技术效果。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于，所述基于n型掺杂氧化镓的深紫外LED垂直芯片包括：
P型薄膜层，所述P型薄膜层的制作材料是p型氮化镓材料；
电子阻挡层，所述电子阻挡层设置有第一侧面和第二侧面，所述电子阻挡层通过所述第一侧面设置在所述P型薄膜层上，且所述第一侧面位于所述第二侧面和所述P型薄膜层之间；
多量子阱结构层，所述多量子阱结构层设置有第三侧面和第四侧面，所述多量子阱结构层通过所述第三侧面设置在所述第二侧面上，且所述第三侧面位于所述第四侧面和所述第二侧面之间；
氮化铝镓材料层，所述氮化铝镓材料层设置有第五侧面和第六侧面，所述氮化铝镓材料层通过所述第五侧面设置在所述第四侧面上，且所述第五侧面位于所述第六侧面和所述第四侧面之间；
氮化铝镓缓冲层，所述氮化铝镓缓冲层设置有第七侧面和第八侧面，所述氮化铝镓缓冲层通过所述第七侧面设置在所述第六侧面上，且所述第七侧面位于所述第八侧面和所述第六侧面之间；
氧化镓衬底，所述氧化镓衬底设置有第九侧面和第十侧面，所述氧化镓衬底通过所述第九侧面设置在所述第八侧面上，且所述第九侧面位于所述第十侧面和所述第八侧面之间。
2.如权利要求1所述的基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于：
所述电子阻挡层的厚度范围从1nm到100nm。
3.如权利要求2所述的基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于：
所述多量子阱结构层的发光波长不低于260nm。
4.如权利要求3所述的基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于：
所述氮化铝镓材料层的制作材料是n型氮化铝镓材料。
5.如权利要求4所述的基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于：
所述氮化铝镓缓冲层的制作材料是n型氮化铝镓材料。
6.如权利要求5所述的基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于：
所述氧化镓衬底的制作材料是n型氧化镓材料。
7.如权利要求6所述的基于n型掺杂氧化镓正装结构的深紫外LED垂直芯片，其特征在于：
所述氧化镓衬底的厚度范围从100μm到700μm。
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