一种发光元件制造技术

本申请提供了一种发光元件，包括由下而上依序形成的：基底、穿隧接面层、下披覆层、下局限层、主动层、上局限层、上披覆层、窗口层及上电极。本发明专利技术利用穿隧接面层而使得窗口层及上电极从传统LED的p型转置为本发明专利技术的n型，由于n型窗口层的电阻比p型窗口层的电阻小得多，因此本申请发光元件的窗口层具有低电阻从而有更佳的电流分布功效，有效提高了发光效率。又由于n型上电极的电阻比p型上电极的电阻小得多，因此本发明专利技术发光元件的n型上电极相对于传统LED的p型上电极而言，更有利于欧姆接触。更有利于欧姆接触。更有利于欧姆接触。

【技术实现步骤摘要】
一种发光元件


[0001]本专利技术涉及光学半导体
，具体为一种发光元件。

技术介绍

[0002]光学半导体元件例如发光元件，其包含发光二极管(Light
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emitting diod e，LED)及激光二极管(Laser Diode，LD)，发光元件是利用磊晶技术在半导体底材上形成p
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n接面或p
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i
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n接面，以达到发光的目的。现有技术中，发光元件(例如LED)是由磊晶形成，其结构由下而上依序包括：基底(Substate)、分布式布拉格反射镜(distributed Bragg reflector，DBR)层、下披覆层(lo wer cladding layer)、下局限层(confinement layer)、主动层(active lay er)、上局限层、上披覆层(upper cladding layer)及窗口层(window layer)。另有二个接触层(Contact)例如为下电极(electrode)及上电极，在基底的下方则为下电极，至于在窗口层的上方则形成上电极，下电极及上电极分别与基底及窗口层形成欧姆接触(ohmic contact)以对该主动层提供电能并注入载子。下电极、基底、分布式布拉格反射层及下披覆层是第一传导型例如n型，上电极、窗口层及上披覆层是第二传导型例如p型，下局限层、主动层及上局限层则是未掺杂。例如，磷化铝镓铟(AlGaInP)是LED的的磊芯片结构是在砷化镓(GaAs)构成的n型基底上依序生长n型DBR层、n型下披覆层，以及未掺杂AlGaInP构成的下局限层、主动层及上局限层，接着p型上披覆层、磷化镓(GaP)构成的p型窗口层，以及接着GaP构成的p型上电极。
[0003]一般而言，窗口层是做为电流分布(Current Spreading)层，这是利用窗口层的高导电率(低电阻)而使电流横向扩散，以提高LED的发光效率。传统LED的窗口层是以镁掺杂(doping)的p型窗口层，其为了提高导电率而以9.0x10
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atoms/cm3的掺杂浓度进行镁(Mg)掺杂，然而p型窗口层的镁掺杂浓度有其限制，镁掺杂浓度的上限值仅能达3.0x10
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atoms/cm3。即是说，目前LED以镁掺杂的p型窗口层无法更进一步降低电阻。另外，以镁进行掺杂存在另外一个问题是，使用镁掺杂易有记忆效应，这使得磊晶制程中的反应腔背景环境维持及浓度设定参数等制程条件不易控制。
[0004]p型窗口层伴随而来的是p型上电极，其为p型欧姆接触层，通常是以高的掺杂浓度进行碳(C)掺杂以达到低电阻的要求，例如1.0x10
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atoms/cm3，然而高的碳掺杂浓度在制程上也并不容易控制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种发光元件，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0006]为实现上述目的，根据本发公开的一个方面，提供了一种发光元件，所述发光元件包括：基底；穿隧接面层，所述穿隧接面层设置于所述基底的上方；下披覆层，所述下披覆层设置于所述穿隧接面层的上方；下局限层，所述下局限层设置于所述下披覆层的上方；主动层，所述主动层设置于所述下局限层的上方；上局限层，所述上局限层设置于所述主动层的上方；上披覆层，所述上披覆层设置于所述上局限层的上方；窗口层，所述窗口层设置于所
述上披覆层的上方。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述窗口层为n型窗口层。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述穿隧接面层包含重掺杂p型层及重掺杂n型层，所述重掺杂p型层毗邻设置于所述重掺杂n型层的上方。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述重掺杂n型层设置于所述基底的上方，所述下披覆层毗邻设置于所述重掺杂p型层的上方。
[0010]在一种可能的实现方式中，上电极与所述窗口层形成欧姆接触，所述上电极为n型电极。
[0011]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0012]在本专利技术实施例提供的一种发光元件，其窗口层具有低电阻而使得电流分布更佳以提高发光效率，且窗口层及上电极的制程容易控制。
[0013]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0014]图1为本专利技术发光元件实施例1的结构剖视图。
[0015]图2为本专利技术发光元件实施例2的结构剖视图。
[0016]附图标记说明：100、发光元件；10、下电极；11、基底；12、DBR层；13、下披覆层；14、下局限层；15、主动层；16、上局限层；17、上披覆层；18、窗口层；19、上电极；L、光场；TJ、穿隧接面层；TJ1、重掺杂p型层；TJ2、重掺杂n型层。
具体实施方式
[0017]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0018]首先请参阅图1，本专利技术提供了一种发光元件(Light
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emitting diode，发光元件)100，该发光元件100可以是发光二极管(Light
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emitting diode，LED)及激光二极管(Laser Diode，LD)。为了方便理解本专利技术的原理，以下实施方式是以LED的结构为举例，然而本领域技术人员应当可以理解本专利技术的原理及结构也适用于LD。在第一种实施方式中，该发光元件100至少包含：一下电极10；一基底11，基底11与下电极10接触，基底11可以设置于下电极10的上方或下方；一分布式布拉格反射镜(DBR)层12，DBR层12设置于基底11的上方，DBR层12可以与基底11的上表面接触；一下披覆层13，下披覆层13设置于DBR层12的上方，下披覆层13可以与DBR层12的上表面接触；一下局限层14，下局限层14设置于下披覆层13的上方，下局限层14可以与下披覆层13的上表面接触；一主动层15，主动层15设置于下局限层14的上方，主动层15可以与下局限层14的上表面接触；一上局限层16，上局限层16设置于主动层15的上方，上局限层16可以与主动层15的上表面接触；一上披覆层17，上披覆层17设置于上局限层16的上方，上披覆层17可以与上局限层16的上表面接触；一穿隧接面(tunnel junction)层TJ，穿隧接面层TJ设置于上披覆层17的上方，穿隧接面层TJ可以与上披覆层17
的上表面接触；一窗口层18，窗口层18设置于穿隧接面层TJ的上方，窗口层18可以与穿隧接面层TJ的上表面接触；一上电极19，上电极19设置于窗口层18的上方，上电极19可以与窗口层18接触。下电极10及上电极19分别为一接触层(Contact)，下电极10及上电极19分别与基底11及窗口层18形成欧姆接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光元件，其特征在于，包括：基底(11)；穿隧接面层(TJ)，所述穿隧接面层(TJ)设置于所述基底(11)的上方；下披覆层(13)，所述下披覆层(13)设置于所述穿隧接面层(TJ)的上方；下局限层(14)，所述下局限层(14)设置于所述下披覆层(13)的上方；主动层(15)，所述主动层(15)设置于所述下局限层(14)的上方；上局限层(16)，所述上局限层(16)设置于所述主动层(15)的上方；上披覆层(17)，所述上披覆层(17)设置于所述上局限层(16)的上方；窗口层(18)，所述窗口层(18)设置于所述上披覆层(17)的上方。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧政宜，林志远，纪政孝，
申请(专利权)人：兆劲科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：