发光二极管器件结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管器件结构，由下到上依次包括如下各层：蓝宝石衬底、缓冲成核层、未掺杂的ＧａＮ层、Ｎ型ＧａＮ层、多量子阱层、掺Ａｌ和Ｍｇ的ＧａＮ层和掺Ｍｇ的ＧａＮ层，所述Ｎ型ＧａＮ层分为位于下面的第一掺Ｓｉ的ＧａＮ层和位于上面的第二掺Ｓｉ的ＧａＮ层，所述第一掺Ｓｉ的ＧａＮ层与所述第二掺Ｓｉ的ＧａＮ层之间还包括有掺Ｓｉ的ＡｌＧａＮ层。本发明专利技术还公开了上述发光二极管器件的制作方法，在制作Ｎ型ＧａＮ层的时候，包括先生长第一掺Ｓｉ的ＧａＮ层，然后生长掺Ｓｉ的ＡｌＧａＮ层，再生长第二掺Ｓｉ的ＧａＮ层的步骤。本发明专利技术通过上述方法制作发光二极管器件，其步骤简单，易于实现，制作出的发光二极管器件具有很好的防静电能力和晶体结构，大大的提高了发光二极管的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体器件结构，尤其是一种发光二极管器件结构。 本专利技术还涉及一种发光二极管器件结构的制作方法。技术背景高亮度发光二极管在显示、装饰和景观照明中的应用越来越广泛。但 是户外使用的恶劣条件对发光二极管器件的性能，尤其是抗静电能力提出 越来越高的要求。装饰电路很多是串连电路，如果有一个发光二极管坏掉将会造成整条线的发光二极管熄灭。而各种颜色的发光二极管中，以GaN(氮化镓)为材料制作的蓝绿光发光二极管的抗静电能力一直比较薄弱。 近年来台湾、日本以及国内的一些企业在这方面投入了巨大的研究资源，从多个角度试图提高芯片的抗静电能力。芯片的抗静电能力主要跟两个因素相关 一是芯片内部的电场和电流 密度分布，二是GaN材料的晶体质量。就电流密度分布来说， 一般情况下， n-GaN:Si的载流子浓度较高，可达到10'8an p-GaN:Mg的载流子浓度较小， 一般为10' cm—3;由于P区的载流子浓度相对较小，因此在p-n结附近，P 区的电场相对较大。对于GaN晶体质量来说，采用金属氧化物化学气相沉积技术制备的GaN 晶体往往存在或多或少的缺陷，降低了晶体质量。而且，为了提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管器件结构，由下到上依次包括如下各层：蓝宝石衬底、缓冲成核层、未掺杂的ＧａＮ层、Ｎ型ＧａＮ层、多量子阱层、掺Ａｌ和Ｍｇ的ＧａＮ层和掺Ｍｇ的ＧａＮ层，其特征在于，所述Ｎ型ＧａＮ层分为位于下面的第一掺Ｓｉ的ＧａＮ层和位于上面的第二掺Ｓｉ的ＧａＮ层，所述第一掺Ｓｉ的ＧａＮ层与所述第二掺Ｓｉ的ＧａＮ层之间还包括有掺Ｓｉ的ＡｌＧａＮ层。

【技术特征摘要】
1. 一种发光二极管器件结构，由下到上依次包括如下各层蓝宝石衬底、缓冲成核层、未掺杂的GaN层、N型GaN层、多量子阱层、掺Al和Mg的GaN层和掺Mg的GaN层，其特征在于，所述N型GaN层分为位于下面的第一掺Si的GaN层和位于上面的第二掺Si的GaN层，所述第一掺Si的GaN层与所述第二掺Si的GaN层之间还包括有掺Si的AlGaN层。2. 根据权利要求1所述的发光二极管器件结构，其特征在于，所述第 一掺Si的GaN层、掺Si的AlGaN层和第二掺Si的GaN层的总的厚度为3 li m 5 p m。3. 根据权利要求1所述的发光二极管器件结构，其特征在于，所述掺 Mg的GaN层包括位于下面的掺Mg的高温GaN层和位于上面的掺Mg的低温 GaN层。4. 根据权利要求3所述的发光二极管器件结构，其特征在于，所述掺 Mg的低温GaN层为粗化层。5. —种如权利要求1所述的发光二极管器件的制作方法，其特征在于， 包括如下歩骤(1) 高温清洁衬底片采用H2作载气，反应室温度100(TC 120(TC， 时间10分钟 30分钟；(2) 生长缓冲成核层有机MO源采用TMGa，高纯气体原料采用NH以 H2作载气，反应室温度50(TC 60(TC，膜厚20nm 40nm;(3) 生长未掺杂GaN层有机MO源采用TMGa，高纯气体原料采用NH 以H乍载气，反应室温度105(TC 115(TC，膜厚0.4nm 1.2um;(4) 生长N型GaN层先生长第一掺Si的GaN层，然后生长掺Si的AlGaN 层，再生长第二掺Si的GaN层；生长第一 Si的GaN层和第二掺Si的GaN 层时，有机MO源釆用TMGa，高纯气体原料釆用NH3,以&作载气，反应室 温度105(TC 1150。C;生长掺Si的AlGaN层时，有机MO源采用TMGa、TMAl、 CP2Mg，高纯气体原料采用朋3，以&和H2混合气体作载气，时间为250s lOOOs，温度为850。C 950。C，压力为100 Torr 20...

【专利技术属性】
技术研发人员：付小朝，黄宝亿，季辉，丁晓民，朱广敏，
申请(专利权)人：上海蓝光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]