具有侧壁场板的发光二极管器件结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有侧壁场板的发光二极管器件结构及其制备方法。侧壁场板结构由绝缘层和覆盖于绝缘层上的阳极电极构成；绝缘层覆盖于发光二极管台面中的电流扩展层、空穴传输层、电子阻挡层和有源区的侧壁及电子传输层的上表面；发光二极管台面中电子阻挡层到电流扩展层侧壁的绝缘层宽度为0.001～1μm，电子传输层上表面的绝缘层的宽度大于电子阻挡层到电流扩展层的侧壁的绝缘层宽度；利用侧壁场板结构耗尽发光二极管器件边缘载流子，降低器件边缘处载流子浓度的特点，可以减弱器件边缘部位的非辐射复合，使整个器件的载流子得到有效地利用，最终实现发光二极管器件尤其是小尺寸发光二极管器件的光功率的提升。

【技术实现步骤摘要】
具有侧壁场板的发光二极管器件结构及其制备方法
本专利技术涉及发光二极管半导体
，具体地说是一种具有侧壁场板的发光二极管器件结构及其制备方法。
技术介绍
发光二极管(LED)技术具有功耗低、使用寿命长、色彩亮丽、绿色环保等优势，已在杀菌消毒、生物医学、照明、显示和通讯等领域展现出广阔的应用前景。但目前对于使用III-V族宽禁带半导体材料、小分子和高分子有机物材料、无机量子点材料等制备LED的技术仍然面临着许多亟待解决的问题，其中，LED台面边缘的缺陷导致器件严重的漏电及非辐射复合现象是急需解决的问题之一。造成这种现象的主要原因是：在对LED结构进行光刻和电感耦合等离子体干法刻蚀时会对器件裸露出来的台面边缘造成严重的损伤，台面边缘形成的悬挂健易吸附空气中的杂质，形成缺陷态，导致器件边缘的缺陷密度增加(即在器件边缘形成漏电沟道)，而流经器件边缘的载流子会被缺陷大量捕获，产生严重的漏电现象，从而减少参与辐射复合的载流子数量，降低了器件的发光效率，同时也会降低器件的可靠性。为抑制LED台面边缘的漏电现象，研究人员进行了系列探究，比如使用NO2、SI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为侧壁场板结构由绝缘层(109)和覆盖于绝缘层上的阳极电极(111)构成；在发光二极管台面中的电子传输层(103)上表面和电子阻挡层(105)到电流扩展层(107)的侧壁设置侧壁场板结构；或者在发光二极管台面中的电子传输层(103)上表面、电子阻挡层(105)到电流扩展层(107)的侧壁和电流扩展层(107)上表面边缘设置侧壁场板结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为侧壁场板结构由绝缘层(109)和覆盖于绝缘层上的阳极电极(111)构成；在发光二极管台面中的电子传输层(103)上表面和电子阻挡层(105)到电流扩展层(107)的侧壁设置侧壁场板结构；或者在发光二极管台面中的电子传输层(103)上表面、电子阻挡层(105)到电流扩展层(107)的侧壁和电流扩展层(107)上表面边缘设置侧壁场板结构。


2.如权利要求1所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为侧壁场板结构覆盖部分阴极电极(108)。


3.如权利要求1所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为所述侧壁场板结构中的覆盖于电子传输层上表面的绝缘层的高度(H1)为电子传输层(103)上表面到有源区层(104)上表面之间的距离，覆盖于电子传输层上表面的绝缘层的宽度(W1)为0.001～500μm；覆盖于电子阻挡层到电流扩展层的侧壁的绝缘层的高度(H2)为电子阻挡层(105)到电流扩展层(107)的侧壁高度，覆盖于电子阻挡层到电流扩展层的侧壁的绝缘层的宽度(W2)为0.001～1μm，其中W2<W1；覆盖于电流扩展层上表面边缘的绝缘层的高度(H3)为0.001～1μm，覆盖于电流扩展层上表面边缘的绝缘层的宽度(W3)为0.001～200μm。


4.如权利要求2所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为所述侧壁场板结构中覆盖于阴极电极上表面的绝缘层的高度(H4)为阴极电极(108)上表面到有源区层(104)上表面之间的距离，覆盖于阴极电极上表面的绝缘层的宽度(W4)为阴极电极(108)上表面宽度的0.1％～90％。


5.如权利要求1或2所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为所述侧壁场板结构中的绝缘层(109)所使用的材料为非掺杂的SiO2、Al2O3、Si3N4、HfO2、Ta2O5、AlN、LiF、金刚石或PMMA。


6.如权利要求1或2所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为所述侧壁场板结构中覆盖于绝缘层上的阳极电极(111)材质与标准发光二极管中覆盖于电流扩展层上的阳极电极(110)材质相同，其材质均为Au、ITO、Ni/Au、Cr/Au、Pt/Au或Ni/Al。


7.如权利要求6所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为覆盖于绝缘层上的阳极电极(111)的覆盖范围不包括制备于电子传输层(103)上表面和阴极电极(108)上表面的绝缘层(109)的侧壁；覆盖于绝缘层上的阳极电极(111)和标准发光二极管中覆盖于电流扩展层上的阳极电极(110)相连成为一个阳极电极或者分开成为两个独立的阳极电极；覆盖于绝缘层上的阳极电极(111)的厚度和标准发光二极管中覆盖于电流扩展层上的阳极电极(110)的厚度相同。


8.如权利要求1或2所述的具有侧壁场板的发光二极管器件结构，其特征为所述发光二极管台面为标准发光二极管中的任意一种，发光二极管台面的尺寸为1～1000μm；标准发光二极管器件结构主要包括衬底(101)、缓冲层(102)、电子传输层(103)、有源区层(104)、电子阻挡层(105)、空穴传输层(106)、电流扩展层(107)、阴极电极(108)和覆盖于电流扩展层上的阳极电极(110)；有源区层(104)包括但不限于多量子阱结构、量子点层、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张紫辉，楚春双，张勇辉，杭升，
申请(专利权)人：天津赛米卡尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12