氮化物基半导体发光二极管制造技术

一种氮化物基半导体ＬＥＤ，包括：阳极；第一ｐ型包覆层，具有与阳极相接触的第二ｎ型包覆层，该第一ｐ型包覆层形成于阳极下方，从而第一ｐ型包覆层的一部分与阳极相接触；活性层，形成在第一ｐ型包覆层下方；第一ｎ型包覆层，具有不与活性层相接触的第二ｐ型包覆层，该第一ｎ型包覆层形成于活性层的整个下表面上；以及阴极，形成于第一ｎ型包覆层和第二ｐ型包覆层的下方，以便与第一ｎ型包覆层的一部分和第二ｐ型包覆层相接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氮化物基半导体发光二极管(LED)，其对静电放电(ESD)具有较高的抵抗力。
技术介绍
由于诸如GaN的III-V族氮化物半导体具有极好的物理和化学特性，所以它们被认为是发光器件(例如，发光二极管(LED)或激光二极管(LD))的基本材料。由III-V族氮化物半导体形成的LED或LD广泛应用于用来获取蓝光或绿光的发光器件中。这些发光器件适用于各种产品(诸如电子显示板和照明装置)的光源。但是，使用氮化物半导体的LED具有如下缺陷它们对ESD的抵抗力比其它化合物半导体(诸如GaP和GaAlAs)低得多。例如，当沿正向(forward direction)施加大约几百伏(大于100V)的恒定电压时，该氮化物半导体LED可能被破坏。而且，当沿反向(backward direction)施加大约几十伏(大于30V)的恒定电压时，该氮化物半导体LED也可能被破坏。当操控或使用诸如LED或LD的氮化物半导体发光器件时，人体或产品中容易出现的静电可以产生这种恒定电压。因此，为了防止由ESD造成的氮化物半导体LED的损坏，正在进行各种研究。例如，提供稳压二极管(其中电流可以沿反向流动)，以补偿氮化物半导体LED在ESD方面的缺点。就稳压二极管来说，提供了齐纳二极管，其与LED并联，以便有效地处理静电。现在，将参照图1和图2详细描述传统的氮化物基半导体LED。图1是传统的氮化物基半导体LED的主视图，而图2是图1所示的氮化物基半导体LED的剖视图。如图1和图2所示，氮化物基半导体LED包括LED30和ESD保护元件40，它们并联安装在包括一对阳极引线51和阴极引线52的引线框架50的同一表面上。LED30和ESD保护元件40通过由金(Au)形成的导线60连接，从而形成并联结构。ESD保护元件40由齐纳二极管构成。在图1和图2中，参考标号10表示由透明或不透明合成树脂形成的封装件，而参考标号20表示用于保护LED的模制材料。用作ESD保护元件40的齐纳二极管是所谓的稳压二极管。齐纳二极管是半导体p-n结型二极管中的一种，并且制造成可以在p-n结的击穿区中呈现出运行特性。而且，齐纳二极管通过利用齐纳效应获得恒定电压，并且在10mA的电流下在硅的p-n结中运行。此外，齐纳二极管根据其类型可以获得3V至12V的恒定电压。在传统的氮化物基半导体LED中，这种齐纳二极管通过导线等与LED并联。因此，即使由于静电而施加反向电流，齐纳二极管也可以防止LED被损坏。然而，当齐纳二极管和LED并联安装在引线框架上时，从LED发射出的光可以被齐纳二极管吸收或扩散，从而降低了LED的亮度。为了解决这类问题，已经提出了在同一衬底(substrate)上形成LED和肖特基二极管的技术，如第6,593,597号美国专利的图3B中所示。图3是示出第6,593,597号美国专利的图3B中所示的传统氮化物半导体LED的结构的剖视图。在图3所示的传统氮化物半导体LED中，LED和肖特基二极管形成在同一衬底上，以便可以彼此并联。因此，从LED发射出的光不会损失，并且可以保护LED不受ESD的影响，从而提高LED的亮度。然而，在这种技术中，存在的问题在于其制造工艺复杂。即，LED区域和肖特基二极管区域应该彼此隔开。而且，形成肖特基接触的电极材料和形成欧姆接触的电极材料应该单独地沉积在导电缓冲层上，以便形成肖特基结。
技术实现思路
本专利技术的优点在于提供一种氮化物基半导体LED，其对于ESD具有较高的抵抗力，而无需单独的元件来提高对于ESD的抵抗力。本专利技术总专利技术构思的其它方面和优点将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将通过描述而变得显而易见，或者可以通过实施该总专利技术构思而获得。根据本专利技术的一方面，氮化物基半导体LED包括阳极；第一p型包覆层(clad layer)，具有与阳极相接触的第二n型包覆层，该第一p型包覆层形成于阳极下方，从而第一p型包覆层的一部分与阳极相接触；活性层(有源层，active layer)，形成在第一p型包覆层下方；第一n型包覆层，具有不与活性层相接触的第二p型包覆层，该第一n型包覆层形成于活性层的整个下表面上；以及阴极，形成于第一n型包覆层和第二p型包覆层的下方，以便与第一n型包覆层的一部分和第二p型包覆层相接触。根据本专利技术的另一方面，氮化物基半导体LED包括阳极；第一n型包覆层，具有与阳极相接触的第二p型包覆层，该第一n型包覆层形成于阳极下方，从而第一n型包覆层的一部分与阳极相接触；活性层，形成于第一n型包覆层下方；第一p型包覆层，具有不与活性层相接触的第二n型包覆层，该第一p型包覆层形成于活性层的整个下表面上；以及阴极，形成于第一p型包覆层和第二n型包覆层的下方，以便与第一p型包覆层的一部分和第二n型包覆层相接触。根据本专利技术的又一方面，氮化物基半导体LED包括衬底；第一n型包覆层，具有不与衬底相接触的第二p型包覆层，该第一n型包覆层形成于衬底的整个上表面上；活性层，形成于第一n型包覆层的预定区域上；第一p型包覆层，具有不与活性层相接触的第二n型包覆层，该第一p型包覆层形成于活性层的整个上表面上；阳极，形成于第一p型包覆层的一部分和第二n型包覆层上；以及阴极，形成在未形成活性层的第一n型包覆层的一部分和第二p型包覆层上。根据本专利技术的再一方面，氮化物基半导体LED包括衬底；第一p型包覆层，具有不与衬底相接触的第二n型包覆层，该第一p型包覆层形成于衬底的整个上表面上；活性层，形成于第一p型包覆层的预定区域上；第一n型包覆层，具有不与活性层相接触的第二p型包覆层，该第一n型包覆层形成于活性层的整个上表面上；阳极，形成于第一n型包覆层的一部分和第二p型包覆层上；以及阴极，形成于未形成活性层的第一p型包覆层的一部分和第二n型包覆层上。附图说明通过以下结合附图对实施例的描述，本专利技术总专利技术构思的这些和/或其它方面和优点将变得显而易见，并更容易理解，附图中图1是传统的氮化物基半导体LED的主视图；图2是图1所示的氮化物基半导体LED的剖视图；图3是示出了第6,593,597号美国专利的图3B中所示的传统氮化物半导体LED结构的剖视图；图4是示出了根据本专利技术第一实施例的氮化物基半导体LED结构的剖视图；图5是图4所示的氮化物基半导体LED的电路图；图6和图7是示出了图4所示的氮化物基半导体LED的正向和反向电流的剖视图；图8是示出了图4所示的氮化物基半导体LED的I-V曲线的曲线图； 图9是示出了根据本专利技术第二实施例的氮化物基半导体LED结构的剖视图；图10是示出了根据本专利技术第三实施例的氮化物基半导体LED结构的剖视图；图11和图12是示出了图10所示的氮化物基半导体LED的正向和反向电流的剖视图；以及图13是根据本专利技术第四实施例的氮化物基半导体LED的剖视图。具体实施例方式现在将详细描述本专利技术总专利技术构思的实施例，其实例在附图中示出，在附图中，相同的参考标号始终表示相同的元件。为了解释本专利技术的总专利技术构思，以下通过参照附图来描述这些实施例。附图中，为了清楚起见，层和区域的厚度被放大。以下，将参照附图详细描述根据本专利技术的氮化物基半导体LED。第一实施例参照图4和图5，将详细描述根据本专利技术第一实施例的氮化物基半导体LED的结构。图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物基半导体ＬＥＤ，包括：阳极；第一ｐ型包覆层，具有与所述阳极相接触的第二ｎ型包覆层，所述第一ｐ型包覆层形成于所述阳极下方，从而所述第一ｐ型包覆层的一部分与所述阳极相接触；活性层，形成于所述第一ｐ型包覆层下方； 第一ｎ型包覆层，具有不与所述活性层相接触的第二ｐ型包覆层，所述第一ｎ型包覆层形成于所述活性层的整个下表面上；以及阴极，形成于所述第一ｎ型包覆层和所述第二ｐ型包覆层的下方，以便与所述第一ｎ型包覆层的一部分和所述第二ｐ型包覆层相 接触。

【技术特征摘要】
KR 2006-5-30 10-2006-00488771.一种氮化物基半导体LED，包括阳极；第一p型包覆层，具有与所述阳极相接触的第二n型包覆层，所述第一p型包覆层形成于所述阳极下方，从而所述第一p型包覆层的一部分与所述阳极相接触；活性层，形成于所述第一p型包覆层下方；第一n型包覆层，具有不与所述活性层相接触的第二p型包覆层，所述第一n型包覆层形成于所述活性层的整个下表面上；以及阴极，形成于所述第一n型包覆层和所述第二p型包覆层的下方，以便与所述第一n型包覆层的一部分和所述第二p型包覆层相接触。2.一种氮化物基半导体LED，包括阳极；第一n型包覆层，具有与所述阳极相接触的第二p型包覆层，所述第一n型包覆层形成于所述阳极下方，从而所述第一n型包覆层的一部分与所述阳极相接触；活性层，形成于所述第一n型包覆层下方；第一p型包覆层，具有不与所述活性层相接触的第二n型包覆层，所述第一p型包覆层形成于所述活性层的整个下表面上；以及阴极，形成于所述第一p型包覆层和所述第二n型包覆层的下方，...

【专利技术属性】
技术研发人员：文元河，崔昌焕，黄永南，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]