一种红外发光二极管制造技术

一种红外发光二极管（10），其特征在于，具备：半导体发光系列（2），该半导体发光系列（2）具有交替地层叠有阱层（011）和垒层（012）的量子阱结构的活性层（006）、夹持所述活性层（006）的第1波导层（005）和第2波导层（007）、以及隔着所述第1波导层（005）和第2波导层（007）夹持所述活性层（006）的第1覆盖层（004）和第2覆盖层（008）；所述第1波导层（005）和第2波导层（007）由组成式为(Al

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种红外发光二极管
本专利技术涉及半导体光电
，更具体地说，涉及的是一种红外发光二极管。
技术介绍
红外发光二极管是一种能发出红外线的二极管，应用于安全监控、穿戴式装置、红外线通信、红外线遥控装置、传感器用光源及夜间照明等领域，特别是气体检测领域。由于倒装技术具有提升发光效率、提升散热性能、提升封装可靠性及良率的优势，倒装技术成为一种重要的芯片技术。在常见的红外光的三元外延系统中，P型半导体层通常为P型AlGaAs材料，用现行的倒装键合技术去做，透明键合层SiO2材料与外延AlGaAs材料附着度很差，去除衬底后，外延层容易从透明键合层上脱落，导致键合良率极低，甚至无法实现键合。另外红外光的三元外延系统的台面蚀刻需要使用湿蚀刻方式，而目前红光倒装工艺使用的是干蚀刻方式，这也是不适用的。在不改变红外光的外延层的组成的情况下，无法实现目前红外光倒装工艺的制作。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术通过改变红光外延结构中的活性层为红外光外延结构的活性层，其余外延结构套用红光的外延结构，无需变更目前的倒装工艺流程，就可以实现红外光的倒装工艺，具有一定的实用性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种红外发光二极管，其特征在于，具备：半导体发光系列，该半导体发光系列具有交替地层叠阱层和垒层的量子阱结构的活性层、夹持所述活性层的第1波导层和第2波导层、以及隔着所述第1波导层和第2波导层夹持所述活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；所述第1波导层和第2波导层由组成式为(AlX3Ga1-X3)Y1In1-Y1P(其中0≤X3≤1、0＜Y1≤1)的化合物半导体组成。优选地，所述阱层由组成式为(InX1Ga1-X1)As的化合物半导体构成，垒层由组成式为(AlX2Ga1-X2)As的化合物半导体构成，其中0≤X1≤1、0≤X2≤1。优选地，所述第1和第2覆盖层由组成式为(AlX4Ga1-X4)Y2In1-Y2P的化合物半导体组成，其中0≤X4≤1、0＜Y2≤1。优选地，还具备在所述半导体发光系列上的电流扩展层，所述电流扩展层为GaP。优选地，还具备与所述电流扩展层接合的透明基板。优选地，所述阱层和垒层的对数为10对以下，1对以上。优选地，所述阱层的In的组成X1设定为0.1≤X1≤0.3。优选地，所述阱层的厚度为4~15nm。优选地，所述透明基板由GaP、蓝宝石或SiC构成。优选地，所述半导体发光系列发射出的光的波长为680~1100nm。优选地，所述电流扩展层的厚度为3~10μm。优选地，对所述电流扩展层的表面进行粗化，形成粗化面，该粗化面的粗糙度为100~300nm。优选地，在所述粗化面上蒸镀透明键合层，所述透明基板通过该透明键合层键合在所述电流扩展层上。优选地，所述透明键合层的材料为SiO2材料，其厚度为1~5μm。优选地，所述第1和或第2波导层的Al的组成X3设定为0.2≤X3≤0.8，0.3≤Y1≤0.7。优选地，所述第1和或第2覆盖层的Al的组成X4设定为0.2≤X4≤0.8，0.3≤Y1≤0.7。优选地，主要出光面为所述透明基板与电流扩展层接合的面的相反侧的面。优选地，还具备第1电极和第2电极，所述第1电极和第2电极设置在发光二极管的所述主要出光面的相反侧的面。优选地，所述第1电极和第2电极为欧姆电极。本专利技术同时提供一种发光二极管封装体，包括安装基板和安装在所述安装基板上的至少一个发光二极管，所述发光二极管至少一个或多个或全部为前述的一种发光二极管。本专利技术还提供一种发光装置，该发光装置具备任一项前述的发光二极管。本专利技术还提供一种遥控装置，该遥控装置具备任一项前述的发光二极管。如上所述，本专利技术设计的发光二极管，包括以下有益效果：通过变更红光外延系统中的活性层部分为红外光外延系统InGaAs/AlGaAs材料，在不变更现有的倒装工艺流程的情况下，可实现红外光发光二极管的倒装工艺的制作。附图说明图1为本专利技术实施例1的发光二极管的截面示意图。图2为本专利技术实施例1的发光二极管的活性层的示意图。图3为本专利技术实施例1的发光二极管中使用的外延晶片的截面示意图。图4为本专利技术实施例1的发光二极管中使用的接合晶片的截面示意图。图5为使用本专利技术实施例1的发光二极管形成的封装体的结构示意图。图中元件标号说明：具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施例加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例1本专利技术提供如下一种发光二极管10，如图1所示的剖面示意图，其包括如下堆叠层：001：透明基板；002：透明键合层；003：电流扩展层；004：下部覆盖层；005：下部波导层；006：活性层；007：上部波导层；008：上部覆盖层；009：第一电极；010：第二电极。下面针对各结构堆叠层进行详细描述。化合物半导体层1，也称为外延生长层，如图3所示，具有依次层叠有PN结型的半导体发光系列2和电流扩展层003的结构。在该化合物半导体层1的结构中，还包括其他公知的功能层，例如用于降低欧姆电极的接触电阻的接触层，用于使发光二极管的驱动电流在整个平面内扩散的n型电流扩展层。再者，化合物半导体层1优选为在GaAs基板上外延生长形成的层。本实施例中的主要出光面为所述透明基板001与电流扩展层003接合的面的相反侧的面。透明基板001通过透明键合层002键合在化合物半导体层1的与主要的光取出面相反侧的面上。本实施例中的透明键合层为SiO2材料，通过蒸镀在电流扩展层003上形成透明键合层002。该透明基板001具有足以机械性地支撑半导体发光系列2的强度，并且能透过从半导体发光系列2射出的光，由相对于来自活性层006的发光波长在光学上透明的材料构成。另外，优选耐湿性优异的化学上稳定的材质，例如优选采用不含有容易腐蚀的Al等的材质。透明基板001为热膨胀系数与半导体发光系列2接近、耐湿性性能优异的基板，优选导热性能良好的GaP、SiC或蓝宝石衬底。为了能够以充分的机械强度支撑半导体发光系列2，透明基板的厚度优选为50μm以上。另外，为了便于在向化合物半导体层1键合后对透明基板001的机械加工，优选为厚度不超过300μm的厚度。本实施例中，优选透明基板001为蓝宝石基板。半导体发光系列2，如图1所示，由在电流扩展层003上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外发光二极管，其特征在于，具备：/n半导体发光系列，该半导体发光系列具有交替地层叠阱层和垒层的量子阱结构的活性层、夹持所述活性层的第1波导层和第2波导层、以及隔着所述第1波导层和第2波导层夹持所述活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；/n所述第1波导层和第2波导层由组成式为(Al

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种红外发光二极管，其特征在于，具备：
半导体发光系列，该半导体发光系列具有交替地层叠阱层和垒层的量子阱结构的活性层、夹持所述活性层的第1波导层和第2波导层、以及隔着所述第1波导层和第2波导层夹持所述活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；
所述第1波导层和第2波导层由组成式为(AlX3Ga1-X3)Y1In1-Y1P的化合物半导体组成，其中0≤X3≤1、0＜Y1≤1。


2.根据权利要求1所述的一种红外发光二极管，其特征在于，所述阱层由组成式为(InX1Ga1-X1)As的化合物半导体构成，垒层由组成式为(AlX2Ga1-X2)As的化合物半导体构成，其中0≤X1≤1、0≤X2≤1。


3.根据权利要求1所述的一种红外发光二极管，其特征在于，所述第1和第2覆盖层由组成式为(AlX4Ga1-X4)Y2In1-Y2P的化合物半导体组成，其中0≤X4≤1、0＜Y2≤1。


4.根据权利要求1所述的一种红外发光二极管，其特征在于，还具备在所述半导体发光系列上的电流扩展层，所述的电流扩展层为GaP。


5.根据权利要求5所述的一种红外发光二极管，其特征在于，还具备与所述电流扩展层接合的透明基板。


6.根据权利要求1所述的一种红外发光二极管，其特征在于，所述阱层和垒层的对数为10对以下，1对以上。


7.根据权利要求2所述的一种红外发光二极管，其特征在于，所述阱层的In的组成X1设定为0.1≤X1≤0.3。


8.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于，所述阱层的厚度为4~15nm。


9.根据权利要求5所述的一种发光二极管，其特征在于，所述透明基板由GaP、蓝宝石或SiC构成。


10.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于，所述半导体发光系列发射出的光的波长为680~1100nm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡均富，萧至宏，
申请(专利权)人：天津三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12