氮化物半导体LED及其制造方法技术

根据本发明专利技术的一种氮化物半导体发光二极管，包括：衬底；形成在所述衬底上的缓冲层；形成在所述缓冲层上的Ｉｎ－掺杂的ＧａＮ层；形成在所述Ｉｎ－掺杂的ＧａＮ层上的第一电极层；形成在所述第一电极层上的Ｉｎ↓［ｘ］Ｇａ↓［１－ｘ］Ｎ层；形成在所述Ｉｎ↓［ｘ］Ｇａ↓［１－ｘ］Ｎ层上的有源层；形成在所述有源层上的第一Ｐ－ＧａＮ层；形成在所述第一Ｐ－ＧａＮ层上的第二电极层；部分突出在所述第二电极层上的第二Ｐ－ＧａＮ层；和形成在所述第二Ｐ－ＧａＮ层上的第三电极层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氮化物半导体发光二fe管(LED)及其制造方法。
技术介绍
通常，GaN-基氮化物半导体被应用于蓝绿发光二极管(LED) 的光学器件和作为高速开关和高功率器件例如MESFET和HEMT 的电子器件。特别地，蓝绿LED被大规模生产，并且其全球销量正 在呈指数增长。这种GaN-基氮化物半导体发光二极管主要生长在蓝宝石衬底或 SiC衬底上。接着，在蓝宝石衬底或SiC衬底上于低生长温度下生 长多晶AlyGaLyN薄膜作为緩冲层。之后，在高温下在緩冲层上形成 未掺杂的GaN层、硅(Si)掺杂的N-GaN层或具有其组合结构的 N-GaN层。在GaN层上形成镁(Mg)掺杂的P-GaN层以完成氮化 物半导体发光二极管。发光层(多量子阱结构的有源层)夹在N-GaN 层和P-GaN层之间。P-GaN层通过在其晶体生长中掺杂镁(Mg)原子而形成。掺杂 的Mg原子应该替代镓(Ga )，由此使GaN层能够用作P-GaN层， 但是其与从载气和源释放的氢气结合，从而在GaN结晶层中形成 Mg-H组合物并成为具有约IOMO的高电阻的材料。因此，为了在形成PN结发光二极管之后分离Mg-H组合物和用 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体发光二极管，包含：衬底；形成在所述衬底上的缓冲层；形成在所述缓冲层上的Ｉｎ－掺杂的ＧａＮ层；形成在所述Ｉｎ－掺杂的ＧａＮ层上的第一电极层；形成在所述第一电极层上的Ｉｎ↓［ｘ］Ｇａ↓［１ －ｘ］Ｎ层；形成在所述Ｉｎ↓［ｘ］Ｇａ↓［１－ｘ］Ｎ层上的有源层；形成在所述有源层上的第一Ｐ－ＧａＮ层；形成在所述第一Ｐ－ＧａＮ层上的第二电极层；部分突出在所述第二电极层上的第二Ｐ－ＧａＮ层；和形成在 所述第二Ｐ－ＧａＮ层上的第三电极层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种氮化物半导体发光二极管，包含衬底；形成在所述衬底上的缓冲层；形成在所述缓冲层上的In-掺杂的GaN层；形成在所述In-掺杂的GaN层上的第一电极层；形成在所述第一电极层上的InxGa1-xN层；形成在所述InxGa1-xN层上的有源层；形成在所述有源层上的第一P-GaN层；形成在所述第一P-GaN层上的第二电极层；部分突出在所述第二电极层上的第二P-GaN层；和形成在所述第二P-GaN层上的第三电极层。2. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中利用 AlInN/GaN分层结构、InGaN/GaN超晶格结构、IiixGa^N/GaN分 层结构和AlJnyGawx+y)N/InxGaLxN/GaN分层结构中的所选其一来 形成所述緩冲层。3. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述第 一电极 层是硅和铟共掺杂的GaN层。4. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中在所述 InxGa^N层之下和之上还分别形成第一 SiNx簇层和第二 SiNx簇层。5. 根据权利要求4的氮化物半导体发光二极管，其中所述第 一和第 二 SiNx簇层形成为具有原子尺度的厚度。6. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述有源层具 有单量子阱结构或由InyGai_yN阱层/InzGa^N势垒层构成的多量子 阱结构。7. 根据权利要求5的氮化物半导体发光二极管，其中还在构成所述 有源层的所述阱层和所述势垒层之间形成SiK簇层。8. 根据权利要求6的氮化物半导体发光二极管，其中还在构成所述 有源层的所述IiiyGa^yN阱层和所述InzGaLzN势垒层之间形成SiNx 襄层。9. 根据权利要求6的氮化物半导体发光二极管，其中还在构成所述 有源层的所述InyGa1-yN阱层和所述InzGa1-zN势垒层之间形成GaN 覆盖层。10. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中还在所述有源 层和所述第一 P-GaN层之间形成SiNx簇层。11. 根据权利要求7的氮化物半导体发光二极管，其中所述SiNx簇 层形成为具有原子尺度的厚度。12. 根据权利要求8的氮化物半导体发光二极管，其中所述SiNx簇 层形成为具有原子尺度的厚度。13. 根据权利要求10的氮化物半导体发光二极管，其中所述SiNx簇 层形成为具有原子尺度的厚度。14. 根据权利要求6的氮化物半导体发光二极管，其中掺杂到所述 InyGa1-yN阱层/所述InzGa1-zN势垒层的铟含量和掺杂到所述 InxGa1-xN层中的铟含量分别具有0<x<0.1、 0<y<0.35和0<z<0.1的 值。15. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述第一 P-GaN层具有掺杂在其中的镁(Mg)。16. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述第二电极 层和/或所述第三电极层是其铟含量顺序变动的超梯度InxGa1-xN层。17. 根据权利要求16的氮化物半导体发光二极管，其中所述超梯度 InxGa1-xN层具有0<x<0.2的范围。18. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述第二电极 层和/或所述第三电极层具有InGaN/InGaN或InGaN/AlInGaN超晶 格结构。19. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述第二电极 层和/或所述第三电极层具有掺杂在其中的硅(Si)。20. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述InxGa1-xN 层是具有低铟含量的低摩尔InxGa1-xN层。21. 根据权利要求1的氮化物半导体发光二极管，其中所述电极层是 N-型氮化物半导体。22. 根据权利要求l的氮化物半导体发光二极管，其中所述第二电极 层和/或所述第三电极层还具有电极。23. 根据权利要求22的氮化物半导体发光二极管，其中所述电极由 透射金属氧化物或抗透射金属形成。24. 根据权利要求23的氮化物半导体发光二极管，其中所述透射金 属氧化物由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铱(IrOx)、氧 化钌(RuOx)和氧化镍(NiO)中的所选其一形成。25. 根据权利要求23的氮化物半导体发光二极管，其中所述抗透射 金属由舍镍(Ni)的金(Au)合金形成。26. 根据权利要求22的氮化物半导体发光二极管，其中所述电极形 成在所述第二电极层和所述第三电极层上。27. —种氮化物半导体发光二极管，包含 衬底；形成在所述衬底上的緩冲层； 形成在所述緩沖层上的In-掺杂的GaN层； 形成在所述In-掺杂的GaN层上的第一电极层； 形成在所述第一电极层上的第一 InxGai_xN层； 形成在所述第一 InxGa^N层上的有源层； 形成在所述有源层上的P-GaN层；和形成在所述P-GaN层上并具有顺序变动的铟含量的超梯度第二 N-InxGai-xN层。28. 根据权利要求27的氮化物半导体发光二极管，其中利用 AlInN/GaN分层结构、InGaN/GaN超晶格结构、InxGaLXN/GaN分 层结构和AlxIiiyGaL(x+y)N/IiixGaLxN/GaN分层结构中的所选其一来 形成所述緩冲层。29. 根据权利要求27的氮化物半导体发光二极管，其中所述 InxGaLXN层是具有低铟含量的低摩尔InxGaLXN层。30. 根据权利要求27的氮化物半导体发光二极管，其中所述第一电 极层是珪和铟共掺杂的GaN层。31. 根据权利要求27的氮化物半导体发光二极管，其中在所述 InxGa^N层之下和之上还分别形成第一 SiNx蔟层和第二 SiNx簇层。32. 根据权利要求27的氮化物半导体发光二极管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昔宪，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]