【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、在被称为μ-led的小型和非常小型光电子装置的制造期间，限定并生成台面结构以将各种光电部件彼此分隔开。沿着这些台面结构，装置可以被分隔开。在小型和非常小型装置中，介于周围台面与台面本身的圆周之间的区域导致小的面积/圆周比，即光电部件的边缘与包封区域相比相对大。
2、这致使由于晶体损坏、表面效应和其他效应而产生沿边缘的相对大量的非辐射复合中心。因此，由辐射复合/非辐射复合之比给出的内部量子效率(iqe)随着装置尺寸减小而下降。基于ingaalp材料系统的红光发光μ-led受这个问题的影响最大，这是因为其表面复合速度和载流子扩散长度比ingan高得多。因此，尺寸小于30μm的高效μ-led已经被证明难以实现。
3、为了抵消上述影响，提出了通过扩散zn以实现量子阱混合(qwi)来提高非常小型ingaalp光电子装置的效率。
4、这样的qwi发生在属于在后续加工步骤中限定的光电子装置的外部区的区域中。qwi扩增了该外部区中靠近台面边缘和装置侧壁的量子阱的带隙，使得量子阱中的电荷载流子不再能够到达靠近量子阱的外部装置表面，从而提高了非常小型ingaalp led的效率。
5、qwi显著提高了μ-led的效率，尤其是在低驱动电流下。然而，存在表面复合减少但没有被完全抑制的迹象。
6、因此，本公开内容的目的是进一步提高光电部件的效率。
技术实现思路
1、专利技术人提出的构思是通过在台面结构或侧壁附近生长较薄的倾斜量子阱来
2、在一方面，提供了一种光电子装置，该光电子装置包括具有层堆叠的半导体本体。限定了第一区和延伸至层堆叠的侧壁的周围第二区。层堆叠还包括第一n掺杂层、布置在第一n掺杂层上的量子阱结构和布置在量子阱结构上的p掺杂层。
3、根据本专利技术，量子阱结构在第一区内沿着第一n掺杂层顶部的横向平面延伸，并且还在第二区内在n掺杂层和p掺杂层中的一者相对于该横向平面的倾斜表面上延伸至层堆叠的侧壁。换言之，量子阱结构跟随掺杂层之一的倾斜表面，并且特别地跟随n掺杂层的倾斜表面。因此，由于倾斜，量子阱结构在第二区内的厚度小于量子阱结构在第一区内的厚度。
4、在一些方面，量子阱结构在第一区中的带隙小于量子阱结构在第二区中的带隙。因此，电荷载流子在邻近台面和侧壁的第二区中面临较大的带隙，并且被有效地抑制到达所述区域。
5、量子阱结构可以包括由量子阱势垒分隔开的第一量子阱和第二量子阱。在这点上，量子阱结构可以包括多量子阱，在该多量子阱中多个量子阱和多个量子阱势垒彼此堆叠。
6、在一些方面，量子阱结构包括至少在第一区中的邻近于n掺杂层和/或p掺杂层的本征层。换言之，本征层可以被布置在第一区内在相应掺杂层与量子阱结构之间。
7、所得量子阱结构的厚度由于掺杂层的倾斜而不同。量子阱结构在第二区内的厚度基于倾斜表面与横向平面之间的倾斜角度。在这点上，倾斜表面的直径(diameter)随着到量子阱结构的距离的增加而变化和增加。特别地，倾斜表面的平行于横向平面的直径随着朝向第一区内的量子阱结构的距离的增加而增加。
8、在一些其他方面，具有倾斜表面的n掺杂层内的掺杂剂浓度可以变化。在这点上，这可以用于确保接近平面顶表面的高浓度，这是因为量子阱结构适于辐射复合。因此，n掺杂区的倾斜表面和/或第二区内与n掺杂区的倾斜表面邻近的区域可以包括比第一区中与量子阱结构邻近的n掺杂层中的掺杂剂浓度小的掺杂剂浓度。
9、在一些其他方面，层堆叠的侧壁包括台面结构。掺杂层可以包括不同或相同的基材料，作为非限制性示例，这些基材料可以选自gan、algan、algainp、algainn和algap中的一种或更多种。还可以使用其他材料。第二区的宽度需要根据不同的材料进行调节。
10、一些另外的方面涉及附加的qwi，从而进一步改善防止电荷载流子到达外边缘的期望效果。在一些方面，在第二区内的量子阱结构中沉积p型掺杂剂，从而引起量子阱结构的量子阱混合。p掺杂剂可以是zn，其从p掺杂层侧扩散至量子阱结构上。在一些另外的方面，p型掺杂剂部分地延伸至n掺杂层中，从而引起耗尽区朝向n掺杂层移动。
11、一些其他方面涉及一种用于加工光电子装置的方法。在所提出的方法的第一步骤中，提供生长衬底。然后，在生长衬底上沉积第一掺杂层堆叠，特别是n掺杂层堆叠。对第一掺杂层堆叠进行台面结构化，以提供由倾斜侧壁围绕的顶部部分，该倾斜侧壁具有小于90°并且特别地在40°至75°的范围内的角度。随后在台面结构化的第一掺杂层上沉积量子阱结构，使得量子阱结构在倾斜侧壁上的厚度小于量子阱结构在顶部部分上的厚度。
12、在沉积量子阱结构期间，将材料布置在顶层和倾斜表面上，使得第一层堆叠的顶表面上的沉积速率大于侧壁上的沉积速率。因此，与顶部上的厚度相比，量子阱结构在倾斜侧壁上的厚度减小。在量子阱结构上提供第二掺杂层堆叠，特别是p掺杂层堆叠。p掺杂层堆叠可以包括平面表面，或者在沉积之后，其表面可以被平坦化。随后，在第二掺杂层堆叠上沉积结构化掩模并随后对结构化掩模进行台面结构化以提供其侧壁，从而暴露量子阱结构在倾斜表面上的边缘部分。
13、所得结构在倾斜表面上提供量子阱带隙的有效变化，从而防止电荷载流子到达台面边缘。在一些其他方面，对第一掺杂层堆叠进行台面结构化的步骤包括以下步骤：在第一掺杂层堆叠上沉积第一掩模层，随后对第一掩模层进行结构化以使得第一掺杂层堆叠的在顶部部分周围的区域暴露。然后去除这些暴露区域中的材料以形成倾斜表面。所述去除可以是非均匀的，这是因为在距剩余的结构化掩模材料更大的距离处去除了更多的材料。该处理将产生第一掺杂层的倾斜侧壁。
14、以类似的方式，可以加工限定光电子装置的形状的第二台面结构。在一方面，在第二掺杂层堆叠上沉积结构化掩模包括在第二掺杂层堆叠上沉积第二掩模层的步骤。随后对第二掩模层进行结构化，使得第二掺杂层堆叠的在围绕顶部部分的投影中的区域以及在顶部部分周围的区域暴露。最后，去除这些暴露区域中的材料。
15、为了生成掺杂层，可以使用不同的沉积方法，例如mocvd或movpe工艺。在沉积用于相应掺杂层的基材料期间，相应掺杂剂的浓度可以变化，并且允许进行掺杂带(dopingtape)及其浓度的调节。
16、在这点上，其中，沉积第一掺杂层堆叠和/或第二掺杂层堆叠的步骤可以包括：沉积具有相应的第一掺杂层堆叠和/或第二掺杂层堆叠的基材料的本征层，该本征层邻近于量子阱结构。
17、一些另外的方面涉及量子阱结构的生成。例如，沉积量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光电子装置，包括：
2.根据权利要求1所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构在所述第一区中的带隙小于所述量子阱结构在所述第二区中的带隙。
3.根据权利要求1或2所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构包括由量子阱势垒分隔开的第一量子阱和第二量子阱；或者
4.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构包括至少在所述第一区中的邻近于所述n掺杂层和/或所述p掺杂层的本征层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构在所述第二区内的厚度基于所述倾斜表面与所述横向平面之间的倾斜角度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述倾斜表面的平行于所述横向平面的直径随着朝向所述第一区内的量子阱结构的距离的增加而增加。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述n掺杂层的倾斜表面和/或所述第二区内与所述n掺杂层的倾斜表面邻近的区域包括比所述第一区中与所述量子阱结构邻近的n掺杂层的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。
8.根据前述权利要求中任一项所
9.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，还包括p型掺杂剂，所述p型掺杂剂沉积在所述第二区内的量子阱结构中，从而引起所述量子阱结构的量子阱混合。
10.根据权利要求9所述的光电子装置，其中，所述p型掺杂剂部分地延伸至所述n掺杂层中，从而引起耗尽区朝向所述n掺杂层移动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述n掺杂层和/或所述p掺杂层包括选自包含以下各项的基材料：
12.一种用于加工光电子装置的方法，包括以下步骤：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，对所述第一掺杂层堆叠进行台面结构化包括：
14.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其中，在所述第二掺杂层堆叠上沉积结构化掩模包括：
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，沉积所述第一掺杂层堆叠或所述第二掺杂层堆叠的步骤包括：
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，沉积所述第一掺杂层堆叠和/或所述第二掺杂层堆叠的步骤包括：沉积具有相应的第一掺杂层堆叠和/或第二掺杂层堆叠的基材料的本征层，所述本征层邻近于所述量子阱结构。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中，在所述沉积量子阱结构的步骤中包括以下步骤：
18.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，所述量子阱层结构的厚度基于所述第一掺杂层堆叠的所述侧壁与所述第一掺杂层堆叠的顶平面表面之间的倾斜角度。
19.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中，所述光电子装置的侧壁与所述第一掺杂层堆叠的顶表面之间的角度大于所述第一掺杂层堆叠的所述倾斜侧壁与所述第一掺杂层堆叠的顶表面之间的角度。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法，其中，沉积第二掺杂层堆叠包括：
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述扩散的步骤包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种光电子装置，包括：
2.根据权利要求1所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构在所述第一区中的带隙小于所述量子阱结构在所述第二区中的带隙。
3.根据权利要求1或2所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构包括由量子阱势垒分隔开的第一量子阱和第二量子阱；或者
4.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构包括至少在所述第一区中的邻近于所述n掺杂层和/或所述p掺杂层的本征层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述量子阱结构在所述第二区内的厚度基于所述倾斜表面与所述横向平面之间的倾斜角度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述倾斜表面的平行于所述横向平面的直径随着朝向所述第一区内的量子阱结构的距离的增加而增加。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述n掺杂层的倾斜表面和/或所述第二区内与所述n掺杂层的倾斜表面邻近的区域包括比所述第一区中与所述量子阱结构邻近的n掺杂层的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，其中，所述层堆叠的所述侧壁包括台面结构。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光电子装置，还包括p型掺杂剂，所述p型掺杂剂沉积在所述第二区内的量子阱结构中，从而引起所述量子阱结构的量子阱混合。
10.根据权利要求9所述的光电子装置，其中，所述p型掺杂剂部分地延伸至所述n掺杂层中，从而引起耗尽区朝向所述n掺杂层移动。
11.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恒，
申请(专利权)人：艾迈斯欧司朗国际有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。