发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管及其制造方法，该发光二极管具有ＡｌＧａＩｎＰ型的发光部分，并在发光部分的发光侧上具有包括Ｉｎ的电流扩散层，从而有效地抑制小丘的产生，并增大发光二极管的亮度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有电流扩散层的AlGaInP基发光二极管(即，LED)，并涉及其制造方法。
技术介绍
近来，LED成为了在户内和户外采用的、引人注目的显示元件。随着LED亮度的增大，作为氖灯的替代装置，对于LED的需求在显示器市场上迅速增长。作为一种发射可见高亮度光的LED，AlGaInP基DH型LED已为人所知。图10为在JPB.H06-103759中公开的AlGaInP基LED 100(以下称作第一传统实施例)的结构图。LED 100通过以下工艺步骤制造。第一步，用MOCVD法，在n-GaAs衬底1上顺序生长n-AlGaInP盖层2(厚度1.0μm，Si掺杂5×1017cm-3)、(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5有源层3(厚度0.6μm)、p-AlGaInP盖层4(厚度0.7μm，Zn掺杂5×1017cm-3)、p-AlGaAs电流扩散层5(厚度6.0μm，Zn掺杂3×1018cm-3)、以及p-GaAs帽层6(厚度0.02μm，Zn掺杂1×1018cm-3)。随后，在n-GaAs衬底1的整个表面上形成电极9，并在p-GaAs帽层6上形成电极12。通过蚀刻法去除p-GaAs帽层6中心圆形部分及电极12以外的区域。LED 100的n-AlGaInP盖层2、有源层3和p-AlGaInP盖层4构成了光源部分(或发光部分)50。在有源层3上形成PN结。由PN结处产生的电子-空穴复合现象辐射出明亮的光。在向由圆柱形塑料封装(直径5mm)覆盖的LED 100施加电流(20mA)时，LED 100以1.0坎(以下描述为1.0cd)发光。图11为在JPA.H04-229665中公开的AlGaInP基LED 200(以下称为第二传统实施例)的结构图。LED 200通过进行以下工艺步骤制得。第一步，用MOCVD法，在n-GaAs衬底11上顺序生长光源部分(或发光部分)，其包括n-AlGaInP盖层12(厚度1.0μm，Si掺杂5×1017cm-3)、(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层13(厚度0.6μm)、以及p-AlGaInP盖层14(厚度0.7μm，Zn掺杂5×1017cm-3)。第二步，在层14上形成p-GaInP帽层15。第三步，在层15的中心部分上形成n-AlGaInP电流抑制层16(厚度0.3μm，Si掺杂3×1018cm-3)，随后通过蚀刻法去除层16中心圆形部分以外的区域。第四步，在p-GaInP帽层15和n-AlGaInP电流抑制层16上顺序生长p-AlGaAs电流扩散层17(厚度6.0μm，Zn掺杂3×1018cm-3)和p-GaAs帽层(即，接触层)18(厚度0.02μm，Zn掺杂1×1018cm-3)。第五步，在所有n-GaAl衬底11上形成电极21，并在层18上形成另一个电极22。然后，通过蚀刻法去除p-GaAs帽层18和电极22中心圆形部分以外的区域。如上所述，n-AlGaInP盖层12、有源层13、p-AlGaInP盖层14和p-GaInP帽层15构成了LED 200的光源部分(或发光部分)60。在光源部分产生的光从n-AlGaInP电流抑制层16周围射出。因此，到达电极22下侧的光量减少，从LED 200体内引出光的效率增大。即，从LED 200体内引出光的总功率增大，即LED 200的亮度增大。在向成型于直径为5mm的圆柱形塑料封装内的LED 200施加20mA的电流时，LED 200的亮度为1.8cd。第一传统实施例的LED 100和第二传统实施例的LED 200中的每一个具有以约4000个/cm2的浓度存在的所谓小丘(hillock)的晶体缺陷。由于对光的吸收，小丘降低了亮度，并且使得电极12、22的光学识别困难，从而为其自动引线焊接操作带来一些麻烦。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种高亮度LED，其中能够有效地抑制小丘的产生。本专利技术的另一目的在于提供一种制造高亮度LED的方法。为了实现本专利技术的这些和其它目的，根据其一个方面，提供第一LED，其包括AlGaInP型的发光部分和在发光部分的发光侧上包括In的电流扩散层。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第二LED，其是如同第一LED的二极管，其中电流扩散层包括AlGaInAs。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第三LED，其是如同第二LED的二极管，其中包括在AlGaInAs中的In对于所有属于III族的元素的组份比为1至10％。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第四LED，其是如同第二LED的二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层和上层，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第五LED，其是如同第三LED的二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层和上层，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第六LED，其是如同第四LED的二极管，其中下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第七LED，其是如同第五LED的二极管，其中下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第八LED，其是如同第一LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第九LED，其是如同第二LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第十LED，其是如同第三LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第十一LED，其是如同第四LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第十二LED，其是如同第五LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第十三LED，其是如同第六LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第十四LED，其是如同第七LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。为了实现本专利技术的上述目的，根据其另一方面，提供第十五LED，其是如同第一LED的二极管，其还包括由Ga本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管（１１０、１２０、２１０、２２０），包括：ＡｌＧａＩｎＰ型的发光部分（５０、６０）；以及包括Ｉｎ的电流扩散层（７、７ａ、７ｂ、２０），其在发光部分的发光一侧上。

【技术特征摘要】
JP 2003-5-27 148666/031.一种发光二极管(110、120、210、220)，包括AlGaInP型的发光部分(50、60)；以及包括In的电流扩散层(7、7a、7b、20)，其在发光部分的发光一侧上。2.如权利要求1所述的发光二极管，其中电流扩散层包括AlGaInAs。3.如权利要求2所述的发光二极管，其中包括在电流扩散层中的In对于所有属于III族的元素的组份比为1-10％。4.如权利要求2所述的发光二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层(7a)和上层(7b)，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。5.如权利要求3所述的发光二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层(7a)和上层(7b)，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。6.如权利要求4所述的发光二极管，其中该下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而该上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。7.如权利要求5所述的发光二极管，其中该下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而该上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。8.如权利要求1所述的发光二极管，还包括由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。9.如权利要求2所述的发光二极管，还包括由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木和明，中村淳一，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]