发光二极管元件制造技术

技术编号:3201720 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种发光二极管元件,其是在基板表面先成长一n-GaN层,并于此n-GaN的表面成长SiO↓[2],且利用黄光微影制程,将台面区域的n-GaN露出,再将此晶片经MOCVD于台面区域外延成长发光二极管结构,利用选择性区域成长氮化镓外延晶圆的特性,使其长成具有p-n同面的结构,再于此结构上制作电极。本发明专利技术不需蚀刻即可完成p-n同面的结构,可有效简化制程,并可避免因蚀刻所造成的蚀刻深度不均,表面过于粗糙,蚀刻损伤造成电性不良及漏电电流等问题。此外,SiO↓[2]也作为散射层,由于其形成具有散射效果,使得发光层出来的光经由此散射层的散射作用而改变光线路径以减少内部全反射。(*该技术在2024年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以n-GaN层为主的发光二极管。此外,本专利技术还涉及另一种以InAlGaN层为主的发光二极管。
技术介绍
首先说明,图4显示为台湾专利公告160722中所揭示的传统氮化镓发光二极管40,其中41为蓝宝石(sapphire)基板,41a为基板正面,41b为基板背面,42为n-GaN层,43为p-GaN层,44为n型欧姆接触电极,45为p型欧姆接触电极,47为焊接,48、49为导线架,50、51为导线。由于大多数的氮化镓系列半导体材料主要是生长在不导电的蓝宝石基板上,因此在制作LED元件时需利用蚀刻技术将电极作在同一面,然而过去常用的湿式蚀刻对于GaN系列材料并不适用,这是因为GaN系列材料具有很强的耐酸碱特性,因而一般湿式蚀刻对于氮化镓系列材料的蚀刻速率太慢而不适于批量化生产,因此在过去大都采用干式蚀刻,如国际专利号WO09854757即公开了一种干式蚀刻III-V半导体材料的方法,然而干式蚀刻虽可克服湿式蚀刻的问题,但却容易造成外延晶圆(epitaxialwafer)层的损伤,所以干式蚀刻对于元件本身所造成的问题很多,包括如文献(Journal of Elec本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管元件,包括:基板;第一半导体层,其形成于基板的表面上;阻隔层,其形成于第一半导体层表面上;台面区域,其形成于阻隔层表面上,以露出第一半导体层表面;以及发光二极管结构,其形成于露出 的第一半导体表面上;其特征在于,所述发光二极管结构由一发光活性层和一p型氮化镓系列Ⅲ-Ⅴ族化合物层结合而成,所述p型氮化镓系列Ⅲ-Ⅴ族化合物层与一p型低电阻欧姆接触电极电性连接,该n型氮化镓系列Ⅲ-Ⅴ族化合物层与一n型低电阻 欧姆接触电极电性连接,提供一顺向偏压。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管元件,包括基板;第一半导体层,其形成于基板的表面上;阻隔层,其形成于第一半导体层表面上;台面区域,其形成于阻隔层表面上,以露出第一半导体层表面;以及发光二极管结构,其形成于露出的第一半导体表面上;其特征在于,所述发光二极管结构由一发光活性层和一p型氮化镓系列III-V族化合物层结合而成,所述p型氮化镓系列III-V族化合物层与一p型低电阻欧姆接触电极电性连接,该n型氮化镓系列III-V族化合物层与一n型低电阻欧姆接触电极电性连接,提供一顺向偏压。2.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述基板为蓝宝石(Sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、砷化镓(GaAs)、偏铝酸锂(LiAlO2)、镓酸锂(LiGaO2)和氮化铝(AlN)基板其中之一。3.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述第一半导体层为n型半导体层。4.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述第一半导体层为氮化铝铟镓(AlXGa(1-X-Y)InYN)厚膜,其中,0≤X,Y<1,0≤X+Y<1。5.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述阻隔层至少包含SiO2、SiN、AlN、TiN、Al2O3其中之一或其组合。6.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述阻隔层为金属、合金其中之一或其组合。7.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述阻隔层为在电子束蒸镀(E-Gun)、溅镀(Sputter)、化学气相沉积法(CVD)中成长制成。8.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述阻隔层的厚度为0.1~10μm。9.如权利要求1所述的发光二极管元件,其特征在于,所述台面区域是利用黄光微影制程所制成。10.如权利要求1的发光二极管元件,其特征在于,所述发光活性层为PN接面结构(P-N junction)、双异质结构(DH)、单量子井结构(SQW)或多量子井结构(MQW)。11.一种发光二极管元件,包括基板;第一半导体层,其形成于基板的表面上;沟槽,其形成于第一半导体的局部区域中;阻隔层,其成长于沟槽区域;发光二极管结构,其形成...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘锡明陈隆建简奉任
申请(专利权)人:璨圆光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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