一种不可见光发光二极管和发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种不可见光发光二极管和发光装置，所述不可见光发光二极管包括半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面包含依次堆叠的第一类型半导体层，有源层和第二类型半导体层；所述有源层包括依次堆叠的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层的材料为In

【技术实现步骤摘要】
一种不可见光发光二极管和发光装置


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及不可见光发光二极管及制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。红外发光二极管，由于其特定的波段，以及低功耗和高可靠性，被广泛应用于安全监控、穿戴式装置、空间通信、遥控、医疗器具、传感器用光源及夜间照明等领域。
[0003]目前主流红外LED产品为GaAs基红外LED，典型发光波长在1000nm以内，波长大于1000nm的GaAs基LED一直存在因其有源层和GaAs基板失配度过大导致的发光效率低及可靠性差的问题，目前1050nm
±
50nm的LED芯片市场需求有增量趋势，因此亟需解决1050nm
±
50nm LED的发光效率低和可靠性差问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的问题，本专利技术提出一种不可见光发光二极管，所述不可见光发光二极管包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆叠的第一类型半导体层，有源层和第二类型半导体层；所述有源层包括交替堆叠的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层的材料为In
x
Ga1‑
x
As，所述量子垒层的材料为GaAs1‑
y
P
y
，其中0.2≤x≤0.3,0≤y≤0.05。
[0005]在一些可选的实施例中，所述量子阱层的厚度为95~115A；所述量子垒层的厚度为400~520A。
[0006]在一些可选的实施例中，所述有源层的周期数为3~15。
[0007]在一些可选的实施例中，所述第一类型半导体层包含第一覆盖层，所述第一覆盖层的材料为Al
a
Ga1‑
a
As，其中a的范围为0.3~0.45。
[0008]在一些可选的实施例中，所述第一覆盖层的厚度为0.3~1um，所述掺杂浓度为3E+17~2E+18/cm3。
[0009]在一些可选的实施例中，所述第一类型半导体层包含第一窗口层，所述第一窗口层的材料为Al
b
Ga1‑
b
As。其中b的范围为0~0.3；在一些可选的实施例中，所述第一窗口层的厚度为0~10um，掺杂浓度为3E+17~2E+18/cm3。
[0010]在一些可选的实施例中，所述发光二极管通过键合层键合在基板上。
[0011]在一些可选的实施例中，所述半导体外延叠层和基板之间含有反射层。
[0012]在一些可选的实施例中，所述不可见光发光二极管辐射1000~1100nm的不可见光。
[0013]本专利技术提出一种不可见光发光二极管，至少具有以下有益效果：通过调整有源层中量子阱层和量子垒层的组分和厚度，可有效解决量子阱层和GaAs衬底之间的晶格失配大引起的压缩应变大，晶体质量差的问题，提升1050nm
±
50nm红
外发光二极管的发光亮度和可靠性。
[0014]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本专利技术，但本领域技术人员应当理解，并不旨在将本专利技术限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本专利技术的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为实施例1中所涉及的不可见光外延结构的侧面剖视图。
[0017]图2为实施例1中所涉及的不可见光发光二极管的侧面剖视图。
[0018]图3~4图为实施例2中所涉及的不可见光发光二极管的制备过程中的结构示意图。
[0019]图5为实施例3中所涉及的发光装置的结构示意图。
[0020]附图标记：生长衬底：100；缓冲层：101；蚀刻截止层：102；第一欧姆接触层：103；第一电流扩展层：104；第一覆盖层：105；有源层：106；第二覆盖层：107；第二电流扩展层：108；第二欧姆接触层：109；基板：200；键合层：201；镜面层：202；P型欧姆接触金属层：202a；介电材料层：202b；第一电极：203；第二电极：204；发光装置：300；发光二极管：1。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用了区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定与物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接、光连接等，不管是直接的还是间接的。
[0024]应当理解，本专利技术所使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的，而不是旨在限制本专利技术。进一步理解，当在本专利技术中使用术语“包含”、“包括"时，用于表明陈述的特征、整体、步骤、元件、和/或的存在，而不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、和/或它们的组合的存在或增加。
[0025]除另有定义之外，本专利技术所使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。应进一步理解，本专利技术所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本专利技术中明确如此定义之外。
[0026]实施例1本实施例中提出一种发光二极管，通过调整有源层中量子阱层和量子垒层的组分和厚度，可有效解决量子阱层和GaAs衬底之间的晶格失配大引起的压缩应变大，晶体质量差的问题，提升1050nm红外发光二极管的发光亮度和可靠性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.不可见光发光二极管，其特征在于：所述不可见光发光二极管包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆叠的第一类型半导体层，有源层和第二类型半导体层；所述有源层包括交替堆叠的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层的材料为In
x
Ga1‑
x
As，所述量子垒层的材料为GaAs1‑
y
P
y
，其中0.2≤x≤0.3,0≤y≤0.05。2.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述量子阱层的厚度为95~115A；所述量子垒层的厚度为400~520A。3.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述有源层的周期数为3~15。4.根据权利要求1所述的不可见光发光二极管，其特征在于：所述第一类型半导体层包含第一覆盖层，所述第一覆盖层的材料为Al
a
Ga1‑
a
As，其中a的范围为0.3~0.45。...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯彦斌，高文浩，梁倩，吴超瑜，
申请(专利权)人：泉州三安半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：