一种GaN发光二级管及其制备方法和LED芯片

摘要

本发明提供一种GaN发光二级管及其制备方法和LED芯片，GaN发光二级管包括：包括依次层叠设置在衬底上的N型GaN层、发光层、P型GaN层和透明导电层，所述透明导电层上设有P型电极层，所述N型GaN层上设有与所述发光层隔开的N型电极层，且所述P型电极层和所述N型电极层包括多个Al层和多个Al/Si合金层，且所述多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替层叠设置。本发明提供的GaN发光二级管解决了现有GaN发光二级管中电极层采用Al金属制作时由于金属Al的延展性较差、硬度过高且Al元素易氧化而造成封装焊线过程中电极线容易脱落以及焊线不牢的问题。

权利要求

1.一种GaN发光二极管 ，包括依次层叠设置在衬底上的N型GaN层、发光层、P型GaN层和透明导电层，其特征在于：所述透明导电层上设有P型电极层，所述N型GaN层上设有与所述发光层隔开的N型电极层，且所述P型电极层和所述N型电极层包括多个Al层和多个Al/Si合金层，且所述多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替层叠设置。

2.根据权利要求1所述的GaN发光二极管 ，其特征在于，所述Al/Si合金层中Si的摩尔含量为x，Al的摩尔含量为1-x，其中，0.01

3.根据权利要求2所述的GaN发光二极管 ，其特征在于，所述P型电极层的厚度和所述N型电极层的厚度介于200-5000nm。

4.根据权利要求3所述的GaN发光二极管 ，其特征在于，所述Al层的厚度为10-100nm，所述Al/Si合金层的厚度为5-50nm。

5.一种GaN发光二极管 的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在衬底上形成N型GaN层；

在所述N型GaN层上形成发光层；

在所述发光层上形成P型GaN层；

在所述P型GaN层上形成透明导电层；

在所述透明导电层和所述N型GaN层上分别依次交替层叠设置多个Al层和多个Al/Si合金层，以形成P型电极层和N型电极层，其中，所述P型电极层位于所述透明导电层上，所述N型电极层位于所述N型GaN层上且与所述发光层隔开。

6.根据权利要求5所述的GaN发光二极管 的制备方法，其特征在于，在所述透明导电层和所述N型GaN层上分别依次交替层叠设置多个Al层和多个Al/Si合金层，以形成P型电极层和N型电极层，包括：步骤A：在所述透明导电层和所述N型GaN层上溅射Al源，形成所述Al层；

步骤B：在所述Al层上溅射Al源和Si源，形成Al/Si合金层；

重复执行上述步骤A和步骤B，直到所述Al层和所述Al/Si合金层层叠设置后的厚度达到200-5000nm，则停止溅射，进行冷却；

在所述Al层和Al/Si合金组成的膜层顶层上设置光刻胶，并通过曝光、显影、蚀刻和清洗将所述N型GaN层和所述P型GaN层之间的所述Al层和Al/Si合金层去除，以形成相互隔开的所述P型电极层和所述N型电极层。

7.根据权利要求6所述的GaN发光二极管 的制备方法，其特征在于，在所述透明导电层和所述N型GaN层上溅射Al源之前，包括：控制反应腔的真空度为3×10-8-3.5×10-8托以及温度为150-300℃；

所述在所述透明导电层和所述N型GaN层上溅射Al源，包括：当所述反应腔的真空超过3×10-8托，温度超过150℃时，启动Al源的电子束溅射Al源，形成所述Al层。

8.根据权利要求5-7任一所述的GaN发光二极管 的制备方法，其特征在于，所述Al层的厚度为10-100nm，所述Al/Si合金层的厚度为5-50nm。

9.根据权利要求5-7任一所述的GaN发光二极管 的制备方法，其特征在于，所述Al/Si合金层中Si的摩尔含量为x，Al的摩尔含量为1-x，其中，0.01

10.一种LED芯片，其特征在于，包括至少一个权利要求1-4任一所述的GaN发光二极管。

说明书

一种GaN发光二级管及其制备方法和LED芯片

技术领域

[0001] 本发明涉及发光二极管(Light-Emitting Diode，简称LED)领域，尤其涉及一种GaN发光二级管及其制备方法和LED芯片。

背景技术

[0002] LED是当前电子信息工业应用最为广泛的有源器件，而且高亮度LED在能量转换过程中仅释放少量的热量，具有高效、节能、环保和寿命长等优点，使其在动态显示、半导体照明领域有较好的应用前景，其中，LED材料方面，III-V族半导体材料在发光照明、太阳电池及大功率器件等领域得到了广泛地的应用，尤其以氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料，是继硅(Si)和砷化镓(GaAs)之后的第三代半导体材料，受到了科研界及产业界的广泛关注，同时GaN是制造蓝绿光LED最主要的材料，在产业界开始全面地推行。

[0003] 目前，GaN发光二级管制作中，为了将电流导入到外延发光层中，一般在LED的P型结构层上蒸镀一层ITO(氧化铟锡)作为电流扩展层，同时为了避免电极线下端电流过大造成的电流拥堵、发热量大、击穿芯片等不良影响，一般在ITO膜上生长一层与电极线相对应的P型电极层进一步扩展电流，其目的即防止上述弊端，相应的，在LED的N型结构层上设有N型电极层。其中，P型电极层和N型电极层往往采用具有良好导电性的Au元素制成，但是采用Au元素电极时，芯片的制作成本很高，为了降低制作成本，而且能达到有效扩展电流的目的，将P型电极层和N型电极层采用Al金属，用Al金属来制作电极层。

[0004] 然而，在具体的应用中又发现，金属Al的延展性较差，硬度过高，且Al元素易氧化，在进行封装焊线的过程中，电极线容易脱落，焊线不牢等问题。

发明内容

[0005] 本发明提供一种GaN发光二级管及其制备方法和LED芯片，解决了现有GaN发光二级管中电极层采用Al金属制作时由于金属Al的延展性较差、硬度过高且Al元素易氧化而造成封装焊线过程中电极线容易脱落以及焊线不牢的问题。

[0006] 第一方面，本发明提供一种GaN发光二级管，包括：

[0007] 包括依次层叠设置在衬底上的N型GaN层、发光层、P型GaN层和透明导电层，其中：

[0008] 所述透明导电层上设有P型电极层，所述N型GaN层上设有与所述发光层隔开的N型电极层，且所述P型电极层和所述N型电极层包括多个Al层和多个Al/Si合金层，且所述多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替层叠设置。

[0009] 本发明的具体实施例方式中，具体的，所述Al/Si合金层中Si的摩尔含量为x，Al的摩尔含量为1-x，其中，0.01

[0010] 本发明的具体实施例方式中，具体的，所述P型电极层的厚度和所述N型电极层的厚度介于200-5000nm。

[0011] 本发明的具体实施例方式中，具体的，所述Al层的厚度为10-100nm，所述Al/Si合金层的厚度为5-50nm。

[0012] 第二方面，本发明还提供一种GaN发光二级管的制备方法，所述方法包括：

[0013] 在衬底上形成N型GaN层；

[0014] 在所述N型GaN层上形成发光层；

[0015] 在所述发光层上形成P型GaN层；

[0016] 在所述P型GaN层上形成透明导电层；

[0017] 在所述透明导电层和所述N型GaN层上分别依次交替层叠设置多个Al层和多个Al/Si合金层，以形成P型电极层和N型电极层，其中，所述P型电极层位于所述透明导电层上，所述N型电极层位于所述N型GaN层上且与所述发光层隔开。

[0018] 本发明的具体实施例方式中，具体的，在所述透明导电层和所述N型GaN层上分别依次交替层叠设置多个Al层和多个Al/Si合金层，以形成P型电极层和N型电极层，包括：

[0019] 步骤A：在所述透明导电层和所述N型GaN层上溅射Al源，形成所述Al层；

[0020] 步骤B：在所述Al层上溅射Al源和Si源，形成Al/Si合金层；

[0021] 重复执行上述步骤A和步骤B，直到所述Al层和所述Al/Si合金层层叠设置后的厚度达到200-5000nm，则停止溅射，进行冷却；

[0022] 在所述Al层和Al/Si合金组成的膜层顶层上设置光刻胶，并通过曝光、显影、蚀刻和清洗将所述N型GaN层和所述P型GaN层之间的所述Al层和Al/Si合金层去除，以形成相互隔开的所述P型电极层和所述N型电极层。

[0023] 本发明的具体实施例方式中，具体的，在所述透明导电层和所述N型GaN层上溅射Al源之前，包括：

[0024] 控制反应腔的真空度为3×10-8-3.5×10-8托以及温度为150-300℃；

[0025] 所述在所述透明导电层和所述N型GaN层上溅射Al源，包括：

[0026] 当所述反应腔的真空超过3×10-8托，温度超过150℃时，启动Al源的电子束溅射Al源，形成Al层。

[0027] 本发明的具体实施例方式中，具体的，所述Al层的厚度为10-100nm，所述Al/Si合金层的厚度为5-50nm。

[0028] 本发明的具体实施例方式中，具体的，所述Al/Si合金层中Si的摩尔含量为x，Al的摩尔含量为1-x，其中，0.01

[0029] 第三方面，本发明进一步提供一种LED芯片，包括：包括至少一个上述所述的GaN发光二级管。

[0030] 本实施例提供的GaN发光二级管，通过包括依次层叠设置在衬底上的N型GaN层10、发光层20、P型GaN层30和透明导电层40，透明导电层40上设有P型电极层50，N型GaN层10上设有与发光层20隔开的N型电极层60，且且P型电极层50和N型电极层60均包括多个Al层和多个Al/Si合金层，且所述多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替层叠形成Al/AlSi超晶格电极层，由于Al金属中掺杂Si材料形成Al/Si合金时，Al/Si合金的硬度小于Al的硬度，同时Al/Si合金的导电性能优于Al的导电性能，与现有技术中电极层采用Al金属相比，本实施例中Al金属中掺杂Si时降低了Al金属的硬度以及提升Al金属的导电性能，且Al/Si合金延展性较好且不易被氧化，这样在封装焊线过程中能提升焊线的良率，使得电极线不易脱落，焊线连接更牢靠，而且Al/Si合金导电性的提升可以改善电流的有效扩展，因此，本实施例提供的GaN发光二级管实现了电极线不易脱落以及焊线连接更牢靠的目的，而且改善电流的有效扩展，解决了现有GaN发光二级管中电极层采用Al金属制作时由于金属Al的延展性较差、硬度过高且Al元素易氧化而造成封装焊线过程中电极线容易脱落以及焊线不牢的问题。

附图说明

[0031] 图1为现有技术中GaN发光二级管的结构示意图；

[0032] 图2为本发明实施例一提供的GaN发光二级管的结构示意图；

[0033] 图3为本发明实施例二提供的GaN发光二级管的制备方法的流程示意图。

[0034] 附图标记说明：

[0035] 10-N型GaN层；

[0036] 20-发光层；

[0037] 30-P型GaN层；

[0038] 40-透明导电层；

[0039] 50-P型电极层；

[0040] 60-N型电极层；

[0041] 51、61-Al层；

[0042] 52、62-Al/Si合金层。

具体实施方式

[0043] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0044] 正如背景技术所述，现有的GaN发光二级管的P型电极层和N型电极层在进行封装焊线的过程中存在电极线容易脱落、焊线不牢的问题，产生该问答题的原因在于：现有的P型电极层和N型电极层采用Al金属，而金属Al的延展性较差，硬度过高，且Al元素易氧化，这样使得封装焊线的过程中存在电极线容易脱落、焊线不牢的问题。

[0045] 基于上述原因，本发明提供一种GaN发光二级管，示例如下：

[0046] 实施例一

[0047] 图2为本发明实施例一提供的GaN发光二级管的结构示意图。

[0048] 本实施例提供的GaN发光二级管，参见图2所示，GaN发光二级管包括：依次层叠设置在衬底上的N型GaN层10、发光层20、P型GaN层30和透明导电层40，即本实施例中，在衬底上设置N型GaN层10，在N型GaN层10上设置发光层20，由于N型GaN层10上需设置N型电极层，所以本实施例中，N型GaN层10的面积大于发光层20的面积，这样N型GaN层10未被发光层20覆盖的区域可以设置N型电极层，发光层20上设置P型GaN层30，在P型GaN层30上设置透明导电层40，在透明导电层40上设置P型电极层50，在N型GaN层10上设有与发光层20隔开的N型电极层60，且本实施例中，如图2所示，P型电极层50包括多个Al层51和多个Al/Si合金层52，多个Al层51和多个Al/Si合金层52依次交替层叠设置，相应的，N型电极层60包括多个Al层62和多个Al/Si合金层62，多个Al层61和多个Al/Si合金层62依次交替层叠设置，即实施例中，P型电极层50和N型电极层60由多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替堆叠而成，形成Al/AlSi超晶格电极层，本实施例中，Al/Si合金层52和Al/Si合金层62均为Al金属中掺杂Si形成的Al/Si合金(即铝硅合金)，与现有技术中P型电极层50和N型电极层60采用Al金属制成相比，本实施例中，由于在Al金属中掺杂Si材料形成Al/Si合金层，而Al/Si合金的硬度小于Al的硬度，同时Al/Si合金的导电性能优于Al的导电性能，所以，Al金属中掺杂Si时降低了Al金属的硬度以及提升Al金属的导电性能，且Al/Si合金延展性较好且不易被氧化，这样在封装焊线过程中能提升焊线的良率，使得电极线不易脱落，焊线连接更牢靠，而且Al/Si合金导电性的提升可以改善电流的有效扩展，因此，本实施例的GaN发光二级管实现了电极线不易脱落以及焊线连接更牢靠的目的，而且改善电流的有效扩展，解决了现有GaN发光二级管中电极层采用Al金属制作时由于金属Al的延展性较差、硬度过高且Al元素易氧化而造成封装焊线过程中电极线容易脱落以及焊线不牢的问题，同时，本实施例中，采用Al/Si合金时，与现有技术中电极层采用Au或Al相比，大大降低了成本，所以本实施例中，降低了GaN发光二级管的制作成本。

[0049] 其中，本实施例中，衬底可以为蓝宝石、图形化蓝宝石、硅、碳化硅、氧化锌、玻璃和铜等常规衬底材料中的任意一种。

[0050] 其中，本实施例中，发光层20具体为InGaN/GaN多量子阱(MQW)组成的发光层20，本实施例中，发光层20的结构具体可以参考现有GaN发光二级管中发光层20的结构，本实施例中，多量子阱的层数具体可以实际应用进行选择，本实施例中不做限定。

[0051] 其中，本实施例中，透明导电层40具体为ITO(氧化铟锡)层，通过在P型GaN层30上蒸镀ITO层时，ITO层可以作为电流扩展层，将电流导入到外延发光层20中，本实施例中，透明导电层40的厚度具体可以实际应用进行设定。

[0052] 本实施例提供的GaN发光二级管，通过包括依次层叠设置在衬底上的N型GaN层10、发光层20、P型GaN层30和透明导电层40，透明导电层40上设有P型电极层50，N型GaN层10上设有与发光层20隔开的N型电极层60，且且P型电极层50和N型电极层60均包括多个Al层和多个Al/Si合金层，且多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替层叠形成Al/AlSi超晶格电极层，由于Al金属中掺杂Si材料形成Al/Si合金时，Al/Si合金的硬度小于Al的硬度，同时Al/Si合金的导电性能优于Al的导电性能，与现有技术中电极层采用Al金属相比，本实施例中Al金属中掺杂Si时降低了Al金属的硬度以及提升Al金属的导电性能，且Al/Si合金延展性较好且不易被氧化，这样在封装焊线过程中能提升焊线的良率，使得电极线不易脱落，焊线连接更牢靠，而且Al/Si合金导电性的提升可以改善电流的有效扩展，因此，本实施例提供的GaN发光二级管实现了电极线不易脱落以及焊线连接更牢靠的目的，而且改善电流的有效扩展，解决了现有GaN发光二级管中电极层采用Al金属制作时由于金属Al的延展性较差、硬度过高且Al元素易氧化而造成封装焊线过程中电极线容易脱落以及焊线不牢的问题。

[0053] 进一步的，其中，本实施例中，进一步的，其中，本实施例中，Al/Si合金层62和Al/Si合金层52中Si的摩尔含量为x，Al的摩尔含量为1-x，其中，0.01

[0054] 其中，本实施例中，需要说明的是，由于P型电极层50中包括多个Al/Si合金层52，其中，每个Al/Si合金层51中的Si的摩尔含量可以相同，也可以不同，相应的，N型电极层60包括的多个Al/Si合金层62中，每个Al/Si合金层51中的Si的摩尔含量可以相同，也可以不同，P型电极层50中的Al/Si合金层52的Si的摩尔含量与N型电极层60中的Al/Si合金层62的Si的摩尔含量可以相同，也可以不同。

[0055] 进一步的，P型电极层50和N型电极层60的厚度介于200-5000nm，即本实施例中，P型电极层50的厚度可以为200-5000nm，N型电极层60的厚度可以为200-5000nm，这样采用Al/Si合金层和Al层形成P型电极层50和N型电极层60时，P型电极层50的多个Al/Si合金层52和多个Al层51的总厚度为200-5000nm，N型电极层60的多个Al/Si合金层62和多个Al层61的总厚度为200-5000nm，例如，本实施例中，P型电极层50的厚度为2500nm，N型电极层60的厚度可以为2000nm，优选的，P型电极层50的厚度与N型电极层60的厚度相同。

[0056] 进一步的，本实施例中，Al层51和Al层61的厚度可以为10-100nm，即单层的Al层的厚度为10-100nm，例如，Al层51的厚度可以为50nm，Al层61的厚度可以为60nm，本实施例中，单层的Al/Si合金层52和单层的Al/Si合金层62的厚度可以为5-50nm，例如，Al/Si合金层52的厚度可以为20nm，Al/Si合金层62的厚度可以为10nm，本实施例中，需要说明的是，P型电极层50中的多个Al/Si合金层51的厚度可以相同，也可以不同，相应的，N型电极层60的多个Al/Si合金层62的厚度可以相同，也可以不同。本实施例中，根据P型电极层50和N型电极层60中的包括的Al层和Al/Si合金层的个数具体可以根据P型电极层50和N型电极层60的厚度以及Al层和Al/Si合金层的厚度确定，例如当P型电极层50的厚度为2700nm，单层的Al层厚度为15nm，单层的Al/Si合金层的厚度为30nm，此时，P型电极层50中包括60个Al层和60个Al/Si合金层。

[0057] 实施例二

[0058] 图3为本发明实施例二提供的GaN发光二级管的制备方法的流程示意图。

[0059] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，GaN发光二级管的各结构层的生长方法具体可以采用MBE(分子束外延)或电子束蒸发技术生长，在超真空系统中进行镀膜，在镀膜的过程中通过控制Si的量使Al膜当中掺杂进入适当的Si元素，形成Al1-xSIx合金。具体的，本实施例中选用的反应设备例如为例如MOCVD设备、MBE设备和HVPE设备等，其中MOCVD设备为利用金属有机化学气相沉积技术将金属有机化合物以热分解反应方式在衬底上进行气相沉积从而制备LED的设备，MBE设备为利用分子束外延技术制备LED的设备，HVPE设备为利用氢化物气相外延技术制备LED的设备，在具体实施过程，可以根据实际情况和需要确定相应的设备。

[0060] 本实施例中，具体选用MBE设备，选用的衬底为硅衬底，如图3所示，具体的制备方法包括如下步骤：

[0061] S101：在衬底上形成N型GaN层；

[0062] 其中，本实施例中，在衬底上形成N型GaN层10时，具体的，可以控制温度800～1100℃，压力为200-600mbar，通入镓源化合物和NH3，在衬底上形成厚度为500～2000nm的N型的GaN层，其中，镓源化合物可以为三乙基镓或三甲基镓。

[0063] S102：在N型GaN层上形成发光层；

[0064] 其中，本实施例中，在N型GaN层10上形成发光层20时，具体的，在N型GaN层10上生长量子阱结构形成发光层20，可以包括：首先，控制温度为800～900℃，压力为200-600mbar，通入镓源化合物和氨气，在N-GaN层上生长GaN量子垒层。在N-GaN层上生长GaN量子垒层时，可以掺入N型杂质形成N-GaN量子垒层，也可以不掺入N型杂质，形成非掺杂的GaN量子垒层，量子垒层的厚度具体可以为5-25nm，在本发明中量子垒层不限于只是GaN量子垒层，还可以为AlGaN量子垒层或InGaN量子垒层；接着：控制温度为700～800℃，压力为200-
600mbar，通入镓源化合物、铟源化合物和氨气，其中铟源化合物可以为三乙基铟、三甲基铟，在GaN量子垒层上生长氮化镓铟(InGaN)量子阱层，InGaN量子阱层为非掺杂的InGaN量子阱层，其中，在本发明中，量子阱层的厚度具体可以为1-5nm，量子垒层和量子阱层组成一个厚度为6-30nm的量子阱结构，在本发明中，量子阱结构的数量可以为1-50，通过上述步骤即得到1个量子阱结构，当量子阱结构的数量为2个时，则重复一次上述步骤制得第2个量子阱结构，即在生成的量子阱层上再生长一个量子阱结构，若为多个量子阱结构，则根据量子阱的数量重复步骤1和步骤2，量子阱结构为至少2个时，形成GaN/InGaN多量子阱的发光层
20。

[0065] S103：在发光层上形成P型GaN层；

[0066] 其中，本实施例中，在发光层20上形成P型GaN层30时，具体的，温度控制为900-1100℃，压力为200-600mbar，通入镓源化合物、P型杂质和氨气，在发光层20上生长一层厚度为10-200nm的P-GaN层。

[0067] S104：在P型GaN层上形成透明导电层；

[0068] 其中，本实施例中，在P型GaN层30上形成透明导电层40，透明导电层40具体为ITO制成的膜层。

[0069] S105：在透明导电层和N型GaN层上设置Al/Si合金层，以形成P型电极层和N型电极层。

[0070] 本实施例中，P型电极层50位于透明导电层40上，N型电极层60位于N型GaN层10上且与发光层20隔开，其中，本实施例中，在透明导电层40和N型GaN层10上分别交替层叠设置Al层和Al/Si合金层时，具体的，包括如下步骤：

[0071] 步骤a)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空度在3×10-8-3.5×10-8托以及温度为150-300℃；

[0072] 步骤b)：当系统的温度和压力均达到设定值后，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到10-100nm时，启动Si源的溅射，Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al1-xSIx合金层，0.01

[0073] 步骤c)：当(Al/Al1-xSIx)n的厚度达到200-5000nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al1-xSIx)n合金的外延片取出，在(Al/Al1-xSIx)n合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al1-xSIx)n合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al1-xSIx)n合金层剥离掉。

[0074] 实施例三

[0075] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，利用电子束溅射技术，制作Si掺杂的摩尔含量为0.015的Al0.985Si0.015合金层，单层的Al层厚度为15nm，单层的Al0.985Si0.015合金层厚度为30nm，P型电极层和N型电极层的厚度为2700nm。

[0076] 具体的，步骤105包括如下步骤：

[0077] 步骤a1)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空在3.2×10-8托以及控制反应炉内的温度为180℃；

[0078] 步骤b1)：当系统的温度和压力达到设定值时，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到15nm时，启动Si源的溅射，通过Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al0.985Si0.015合金层，，并通过Si源电极的功率来控制Al电极层中Si的摩尔含量，当Al0.985Si0.015合金层的厚度达到30nm时，关闭Si溅射源，继续生长Al层，共生长60个循环，在透明导电层40和N型GaN层10上分别形成(Al/Al0.985Si0.015)60超晶格电极层。

[0079] 步骤c1)：当(Al/Al0.985Si0.015)60的厚度达到2700nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al0.985Si0.015)60合金的外延片取出，在(Al/Al0.985Si0.015)60合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al0.985Si0.015)60合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al0.985Si0.015)60合金层剥离掉。

[0080] 实施例四

[0081] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，利用电子束溅射技术，制作Si掺杂的摩尔含量为0.02的Al0.98Si0.02合金层，单层的Al层厚度为10nm，单层的Al0.98Si0.02合金层厚度为20nm，P型电极层和N型电极层的厚度为3000nm。

[0082] 具体的，步骤105包括如下步骤：

[0083] 步骤a2)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空在3.0×10-8托以及控制反应炉内的温度为190℃；

[0084] 步骤b2)：当系统的温度和压力达到设定值时，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到10nm时，启动Si源的溅射，通过Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al0.98Si0.02合金层，，并通过Si源电极的功率来控制Al电极层中Si的摩尔含量，当Al0.985Si0.015合金层的厚度达到20nm时，关闭Si溅射源，继续生长Al层，共生长100个循环，在透明导电层40和N型GaN层10上分别形成(Al/Al0.98Si0.02)100超晶格电极层。

[0085] 步骤c2):当(Al/Al0.98Si0.02)100的厚度达到3000nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al0.98Si0.02)100合金的外延片取出，在(Al/Al0.98Si0.02)100合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al0.98Si0.02)100合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al0.98Si0.02)100合金层剥离掉。

[0086] 实施例五

[0087] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，利用电子束溅射技术，制作Si掺杂的摩尔含量为0.03的Al0.97Si0.03合金层，单层的Al层厚度为20nm，单层的Al0.97Si0.03合金层厚度为20nm，P型电极层和N型电极层的厚度为4000nm。

[0088] 具体的，步骤105包括如下步骤：

[0089] 步骤a3)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空在3.0×10-8托以及控制反应炉内的温度为180℃；

[0090] 步骤b3)：当系统的温度和压力达到设定值时，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到20nm时，启动Si源的溅射，通过Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al0.97Si0.03合金层，，并通过Si源电极的功率来控制Al电极层中Si的摩尔含量，当Al0.985Si0.015合金层的厚度达到20nm时，关闭Si溅射源，继续生长Al层，共生长100个循环，在透明导电层40和N型GaN层10上分别形成(Al/Al0.97Si0.03)100超晶格电极层。

[0091] 步骤c3)：当(Al/Al0.97Si0.03)100的厚度达到4000nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al0.97Si0.03)100合金的外延片取出，在(Al/Al0.97Si0.03)100合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al0.97Si0.03)100合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al0.97Si0.03)100合金层剥离掉。

[0092] 实施例六

[0093] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，利用电子束溅射技术，制作Si掺杂的摩尔含量为0.04的Al0.96Si0.04合金层，单层的Al层厚度为6nm，单层的Al0.96Si0.04合金层厚度为24nm，P型电极层和N型电极层的厚度为3000nm。

[0094] 具体的，步骤105包括如下步骤：

[0095] 步骤a4)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空在3.0×10-8托以及控制反应炉内的温度为170℃；

[0096] 步骤b4)：当系统的温度和压力达到设定值时，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到6nm时，启动Si源的溅射，通过Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al0.96Si0.04合金层，，并通过Si源电极的功率来控制Al电极层中Si的摩尔含量，当Al0.985Si0.015合金层的厚度达到24nm时，关闭Si溅射源，继续生长Al层，共生长100个循环，在透明导电层40和N型GaN层10上分别形成(Al/Al0.96Si0.04)100超晶格电极层。

[0097] 步骤c4)：当(Al/Al0.96Si0.04)100的厚度达到3000nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al0.96Si0.04)100合金的外延片取出，在(Al/Al0.96Si0.04)100合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al0.96Si0.04)100合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al0.96Si0.04)100合金层剥离掉。

[0098] 实施例七

[0099] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，利用电子束溅射技术，制作Si掺杂的摩尔含量为0.05的Al0.95Si0.05合金层，单层的Al层厚度为5nm，单层的Al0.95Si0.05合金层厚度为25nm，P型电极层和N型电极层的厚度为3000nm。

[0100] 具体的，步骤105包括如下步骤：

[0101] 步骤a5)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空在3.0×10-8托以及控制反应炉内的温度为150℃；

[0102] 步骤b5)：当系统的温度和压力达到设定值时，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到5nm时，启动Si源的溅射，通过Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al0.95Si0.05合金层，，并通过Si源电极的功率来控制Al电极层中Si的摩尔含量，当Al0.985Si0.015合金层的厚度达到25nm时，关闭Si溅射源，继续生长Al层，共生长100个循环，在透明导电层40和N型GaN层10上分别形成(Al/Al0.95Si0.05)100超晶格电极层。

[0103] 步骤c5)：当(Al/Al0.95Si0.05)100的厚度达到3000nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al0.95Si0.05)100合金的外延片取出，在(Al/Al0.95Si0.05)100合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al0.95Si0.05)100合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al0.95Si0.05)100合金层剥离掉。

[0104] 实施例八

[0105] 本实施例提供的GaN发光二级管制备时，利用电子束溅射技术，制作Si掺杂的摩尔含量为0.02的Al0.98Si0.02合金层，单层的Al层厚度为20nm，单层的Al0.98Si0.02合金层厚度为10nm，P型电极层和N型电极层的厚度为3000nm。

[0106] 具体的，步骤105包括如下步骤：

[0107] 步骤a6)：对蒸镀系统进行抽真空，腔体真空在3.0×10-8托以及控制反应炉内的温度为190℃；

[0108] 步骤b6)：当系统的温度和压力达到设定值时，启动Al源的溅射电极，同时控制Al源溅射的功率，形成Al层，当Al层厚度达到20nm时，启动Si源的溅射，通过Al源和Si源的溅射，在Al层上形成Al0.98Si0.02合金层，，并通过Si源电极的功率来控制Al电极层中Si的摩尔含量，当Al0.985Si0.015合金层的厚度达到10nm时，关闭Si溅射源，继续生长Al层，共生长100个循环，在透明导电层40和N型GaN层10上分别形成(Al/Al0.98Si0.02)100超晶格电极层。

[0109] 步骤c6)：当(Al/Al0.98Si0.02)100的厚度达到3000nm时，关闭系统，并进行冷却，将镀好(Al/Al0.98Si0.02)100合金的外延片取出，在(Al/Al0.98Si0.02)100合金上设置光刻胶，并通过曝光、显影、刻蚀及清洗将N型GaN层10和P型GaN层30之间的(Al/Al0.98Si0.02)100合金去除，以形成相互隔开的P型电极层50和N型电极层60，其中，刻蚀时可以H2SO4对外延片进行腐蚀，将多余的(Al/Al0.98Si0.02)100合金层剥离掉。

[0110] 实施例九

[0111] 本实施例提供一种LED芯片，包括至少一个上述实施例的GaN发光二级管，其中，本实施例提供的LED芯片中，由于GaN发光二级管的述P型电极层50和N型电极层60均由多个Al层和多个Al/Si合金层依次交替层叠形成，由于Al/Si合金层中是Al金属中掺杂Si材料，与现有技术中电极层采用Al金属相比，本实施例中Al金属中掺杂Si时降低了Al金属的硬度以及提升Al金属的导电性能，且Al/Si合金延展性较好且不易被氧化，这样在封装焊线过程中能提升焊线的良率，使得电极线不易脱落，焊线连接更牢靠，而且Al/Si合金导电性的提升可以改善电流的有效扩展，因此，本实施例提供的LED芯片实现了电极线不易脱落以及焊线连接更牢靠的目的，而且改善电流的有效扩展。

[0112] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。