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【技术实现步骤摘要】
本专利技术与半导体技术有关;特别涉及一种发光元件结构。
技术介绍
1、已知发光二极管(light-emitting diode,led)为一种电致发光的半导体发光元件结构,其工作原理为电子与空穴于发光层中产生复合后,产生出能量与其能阶相符的光。一般发光元件结构是包含基板、基板上方经外延成长而成的iii-v族p型半导体层、iii-v族n型半导体层以及位于p型半导体层及n型半导体层之间的发光层。
2、然而现有的发光元件结构,由于各层的组成材料并不相同,各层的组成材料的热膨胀系数也不同,在不同温度的变化下,来自材料间相异的应力可能会使表面生成裂纹或是产生翘曲、断裂等问题,进而影响到发光元件结构的发光效率。因此,如何减少发光元件结构产生裂纹、翘曲及断裂等缺陷,是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种发光元件结构,能有效减少发光元件结构产生裂纹、翘曲及断裂等缺陷。
2、缘以实现上述目的,本专利技术提供的一种发光元件结构包括有一基板、一成核层、一缓冲层、一第一氮化物层、一第二氮化物层、一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层,所述成核层位于所述基板上方;所述缓冲层位于所述成核层上方;所述第一氮化物层位于所述缓冲层上方且与所述缓冲层接触;所述第二氮化物层位于所述第一氮化物层上方且与所述第一氮化物层接触,所述第一氮化物层的膜厚小于所述第二氮化物层的膜厚,所述第二氮化物层的差排缺陷密度≤3x109cm-2;所述第一半导体层位于所述第二氮化
3、本专利技术另提供的一种发光元件结构包括一基板、一成核层、一缓冲层、一第一氮化物层、一第二氮化物层、一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层,所述成核层位于所述基板上方;所述缓冲层位于所述成核层上方;所述第一氮化物层位于所述缓冲层上方且与所述缓冲层接触;所述第二氮化物层位于所述第一氮化物层上方且与所述第一氮化物层接触;所述第一半导体层位于所述第二氮化物层上方;所述发光层位于所述第一半导体层上方,能于电子与空穴复合时发光;以及所述第二半导体层位于所述发光层上方;其中,所述发光元件结构的翘曲度(bow)绝对值小于30μm。
4、本专利技术的效果在于,通过所述第一氮化物层及所述第二氮化物层的结构设计,能有效减少所述发光元件结构产生裂纹、翘曲及断裂等缺陷,进而提升发光效率。
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1.一种发光元件结构,包含:
2.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第二氮化物层的膜厚与所述第一氮化物层的膜厚的比值为大于等于1且小于等于6。
3.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第一氮化物层的膜厚与所述第二氮化物层的膜厚总和大于等于0.5μm且小于等于1.5μm。
4.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述缓冲层由AlGaN构成,且所述缓冲层表面Al浓度为25±10%。
5.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第一半导体层包含n型氮化镓,且所述第一半导体层厚度大于等于1μm,所述第一半导体层的电子浓度大于等于1x1018 cm-3。
6.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第二氮化物层的差排缺陷密度小于所述第一氮化物层的差排缺陷密度。
7.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第一氮化物层及所述第二氮化物层包含GaN。
8.一种发光元件结构,包含:
9.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述第二半导体层表面每平方公分直径大于0.5μm的缺陷数量小于10颗。
10.如权利要求8所述的发光元件结构,其中自所述第二半导体层外周缘处向内延伸的最长裂纹长度小于等于2mm。
11.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述缓冲层由AlGaN构成,且所述缓冲层表面Al浓度为25±10%。
12.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述第一半导体层包含n型氮化镓,且所述第一半导体层厚度大于等于1μm,所述第一半导体层的电子浓度大于等于1x1018 cm-3。
13.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述第二氮化物层的差排缺陷密度小于所述第一氮化物层的差排缺陷密度。
14.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述发光元件结构(102)面的半峰全宽为小于550arcsec。
15.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述发光元件结构(002)面的半峰全宽为小于450arcsec。
16.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述第一氮化物层及所述第二氮化物层包含GaN。
...【技术特征摘要】
1.一种发光元件结构,包含:
2.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第二氮化物层的膜厚与所述第一氮化物层的膜厚的比值为大于等于1且小于等于6。
3.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第一氮化物层的膜厚与所述第二氮化物层的膜厚总和大于等于0.5μm且小于等于1.5μm。
4.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述缓冲层由algan构成,且所述缓冲层表面al浓度为25±10%。
5.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第一半导体层包含n型氮化镓,且所述第一半导体层厚度大于等于1μm,所述第一半导体层的电子浓度大于等于1x1018 cm-3。
6.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第二氮化物层的差排缺陷密度小于所述第一氮化物层的差排缺陷密度。
7.如权利要求1所述的发光元件结构,其中所述第一氮化物层及所述第二氮化物层包含gan。
8.一种发光元件结构,包含:
9.如权利要求8所述的发光元件结构,其中所述第二半导体层表面...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘嘉哲,林伯融,
申请(专利权)人:环球晶圆股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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