发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术提供发光二极管及其制备方法。详细地，可提供如下的发光二极管：所述发光二极管的特征在于，包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n‑GaN层、第一活性层、第一p‑GaN层依次层叠而成；第一n型电极，形成于第一n‑GaN层的上部的一侧；电流扩散层，配置有形成于所述第一发光结构体上的至少一个孔；第二发光结构体，由第二p‑GaN层、第二活性层及第二n‑GaN层依次层叠而成，所述第二p‑GaN层形成于配置有所述导电层的至少一个孔的区域，所述第二活性层形成于上述第二p‑GaN层上；所述第二p‑GaN层是借助所述导电层的至少一个孔使上述第一p‑GaN层再生长而形成的。在本发明专利技术中，在一个发光二极管配置可具有两种以上的波长的多个发光结构体，从而可提供能够释放所需颜色的光的高像素、高亮度的发光二极管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管及其制备方法，更详细地涉及多重接合而成的发光二极管及其制备方法。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为构成由化合物半导体材料形成的发光源，可体现多种颜色的光的半导体发光元件，被用作为普通光源、显示光源，尤其是手机等移动信息技术(IT)设备类的主光源。与现有的光源相比，发光二极管光源具有以极小型的形态，消耗电力少，反应速度快以及寿命长的优秀特性，当前基于发光二极管(LED)的新一代照明市场急剧增长。如上所述，随着发光二极管的应用范围扩大，在相关市场中需要可改善如具有低效率、低像素的问题的现有全彩发光二极管(full LED)等低亮度的通用产品的高亮度、高效率的微像素发光二极管(micro-pixel LED)及新的显示器相关技术。尤其，随着对于作为手机显示器的背光源的高特性的蓝色(Blue)、白色(White)发光二极管的需要增加，更需要对此的开发。作为形成这种发光二极管的物质，尤其，代表性地使用化合物半导体发光二极管，上述化合物半导体发光二极管由具有可以使在电子和空穴再结合时发生的能量全部以发光形态呈现的直接迁移型的大能量带隙的Ⅲ-Ⅴ族氮化物构成。由上述Ⅲ-Ⅴ族氮化物构成的发光二极管可根据氮化物的组合获得全波长区域的光，尤其，具有可实现蓝色激光震荡的特性，从而在利用其的高像素、高效率的发光二极管的制备领域，正在进行各种尝试。利用形成多种颜色的发光二极管及利用其来实现白色(White)光的现有技术可例举向发光二极管激发荧光物质，从而实现特定颜色的方法。但是，在包含上述荧光物质的发光二极管中，以数值表示得到照明的事物的颜色重现信任度的显色性的显色指数(CRI)不高，并且显色指数(CRI)根据电流密度而变化，从而难以对作为照明用光源中的重要要素的颜色温度和显色指数进行调节，因而存在难以确保颜色稳定性的缺点。并且，利用量子点荧光体的现有技术可使选择波长的宽度变大，呈现高的量子效率，由此可改善发光效率，但是物理化学性稳定性变弱，从而存在可靠度降低的问题。对此，当前需要对于无需荧光体的介入也能实现高像素、高效率的显示器(display)的发光二极管进行研究。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术所要解决的问题在于，提供可实现高像素、高效率的显示器(display)的发光二极管及其制备方法。技术方案为了实现上述问题，本专利技术的一实施方式可提供发光二极管的制备方法，上述发光二极管的制备方法的特征在于，包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层的步骤；以及在上述第二p-GaN层上依次层叠第二活性层、第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤。本专利技术的另一实施方式可提供发光二极管的制备方法，上述发光二极管的制备方法的特征在于，包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层组的步骤；以及在第二p-GaN层组上依次层叠第二活性层组，第二n-GaN层组来形成发光结构组的步骤。本专利技术的另一实施方式可提供发光二极管，上述发光二极管的特征在于，第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；第一n型电极，形成于上述第一n-GaN层的上部的一侧；导电层，配置有形成于上述第一发光结构体上的至少一个孔；以及第二发光结构体，由上述第二p-GaN层、第二活性层及第二n-GaN层依次层叠而成，上述第二p-GaN层形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，第二活性层配置于上述第二p-GaN层上，第二活性层是借助上述导电层的至少一个孔使上述第一p-GaN层再生长而形成的。本专利技术的另一实施方式可提供发光二极管，上述发光二极管的特征在于，包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于上述第一发光结构体上的至少一个孔；发光结构组，由第二p-GaN层组、第二活性层组及第二n-GaN层组依次层叠而成，上述第二p-GaN层组形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，第二活性层组形成于上述第二p-GaN层上，上述第二p-GaN层组是借助上述导电层的至少一个孔使上述第一p-GaN层再生长而形成的。有益效果如上所述，本专利技术可提供通过在一个发光二极管配置能够具有两种以上波长的多个发光结构体来释放所需颜色的光的高像素、高亮度的发光二极管。并且，在各个发光结构体之间配置具有至少一个孔的导电层，来使上述导电层能够执行使发光结构体进行选择性区域生长的掩模图案、发光结构体的快的电流扩散所需的电流扩散层以及p型接触层等的多种作用，从而可提供能够以简单的结构提高发光效率的发光二极管。只是，本专利技术的效果并不局限于在上述内容中所涉及的效果，本专利技术所属
的普通技术人员可以从以下记载明确理解未涉及的其他效果。附图说明图1a至图1e为用于说明根据本专利技术的一实施例的发光二极管的制备方法的示意图。图2a至图2e为用于说明根据本专利技术的另一实施例的发光二极管的制备方法的示意图。图3a为表示根据本专利技术的一实施例的发光二极管的结构的示意图，图3b为表示根据本专利技术的一实施例的发光二极管的截面的示意图。图4a至图4c为表示根据本专利技术的一实施例的发光二极管的发光形状的图像及发光二极管的光谱的图表。图5a为表示根据本专利技术的另一实施例的发光二极管的结构的示意图，图5b为表示根据本专利技术的一实施例的发光二极管的截面的示意图。图6a为表示根据本专利技术的另一实施例的导电层的截面的示意图，图6b为表示根据本专利技术的一实施例的绝缘层的截面的示意图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明如下。本专利技术既允许进行各种修改及变形，又通过附图方式例示了其特定实施例，下面将进行详细说明。但是，并没有将本专利技术限定为公开的特别形态的意图，反而本专利技术包括通过专利技术要求保护范围确定的与本专利技术的思想一致的全部修改、等同及代用。1.发光二极管1的制备方法本专利技术的一实施方式可提供发光二极管的制备方法。本专利技术的发光二极管的制备方法可包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤1)；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤2)；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层的步骤3)；以及在上述第二p-GaN层上依次层叠第二活性层、第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤4)。上述步骤1)为在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤。上述基板可以为可实现氮化物类化合物半导体层的单晶生长的基板，可使用以如上所述的用途公知的基板。例如，上述基板可使用选自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管，其特征在于，包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n‑GaN层、第一活性层、第一p‑GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于所述第一发光结构体上的至少一个孔；第二发光结构体，由第二p‑GaN层、第二活性层及第二n‑GaN层依次层叠而成，所述第二p‑GaN层形成于配置有所述导电层的至少一个孔的区域，所述第二活性层形成于所述第二p‑GaN层上，所述第二p‑GaN层是借助所述导电层的至少一个孔使所述第一p‑GaN层再生长而形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.25 KR 10-2014-00349511.一种发光二极管，其特征在于，包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于所述第一发光结构体上的至少一个孔；第二发光结构体，由第二p-GaN层、第二活性层及第二n-GaN层依次层叠而成，所述第二p-GaN层形成于配置有所述导电层的至少一个孔的区域，所述第二活性层形成于所述第二p-GaN层上，所述第二p-GaN层是借助所述导电层的至少一个孔使所述第一p-GaN层再生长而形成的。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二p-GaN层与所述导电层的侧壁或上部面相接触，来使所述导电层被用作所述第二发光结构体的p型接触层。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括：第一n型电极，形成于第一n-GaN层的上部的一侧；第二n型电极，形成于所述第二n-GaN层的上部的一侧；以及p型电极，形成于所述导电层的上部的一侧。4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，在所述发光二极管中，所述导电层被用作使通过所述p型电极传递的电流向所述第一发光结构体及所述第二发光结构体扩散的电流扩散层。5.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，在所述发光二极管中，借助所述第一n型电极和所述p型电极的连接来驱动所述第一发光结构体，借助所述第二n型电极和所述p型电极的连接来驱动所述第二发光结构体，独立或相互关联地实现对所述第一发光结构体和所述第二发光结构体的工作控制。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述导电层被用作使所述第二p-GaN层生长的掩模图案。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述导电层由选自Co、Ni、Pt、Au、Se、Re、Ir、Pb、Ag、Cr、Zn及功函数为4.4eV以上的导电性金属或碳纳米管、石墨烯、氧化铟锡、ZnO及氧化铟锌中的至少一种形成。8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还包括绝缘层，其形成于未配置有所述导电层的至少一个孔的区域，所述绝缘层具有与所述导电层的至少一个孔的位置相对应的至少一个孔。9.一种发光二极管，其特征在于，包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于所述第一发光结构体上的至少一个孔；发光结构组，由第二p-GaN层组、第二活性层组及第二n-GaN层组依次层叠而成，所述第二p-GaN层组形成于配置有所述导电层的至少一个孔的区域，所述第二活性层组形成于所述第二p-GaN层上；所述第二p-G...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东宣，孔得照，姜昌模，李俊烨，
申请(专利权)人：光州科学技术院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR