System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() LED结构、其制造方法及相应的LED芯片技术_技高网

LED结构、其制造方法及相应的LED芯片技术

技术编号:40875319 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-08 16:44
本发明专利技术公开了一种LED结构、其制造方法及相应的LED芯片。LED结构包括外延叠层和位于外延叠层两侧的金属电极层,外延叠层包括沿生长方向依次堆叠的n型扩展层、n型限制层、有源层、p型限制层和p型导电层,n型扩展层是n型AlInP层或n型AlGaInP层且通过高温扩散工艺实现高浓度Te掺杂。本发明专利技术无需设置独立的n型导电层,且在实现同样或更高的横向导电能力的情况下,能够减薄n型扩展层的外延厚度,降低外延时间,提高材料生长的质量,减少外延成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,具体涉及一种led结构及其制造制方法,以及相关的led芯片。


技术介绍

1、发光二极管(led)作为电致发光光源,节能环保,具有高光效、高亮度、低功耗、长寿命等一系列优良性能,应用广泛。从红光发光二极管初次问世发展至今,随着材料生长技术的进步和器件工艺技术的发展,红光led的发光效率不断提高。

2、在现有的红光led外延结构中,设计了电流扩展层,有利于扩展发光面积,提升二极管的外量子效率。电流扩展层要长到一定厚度,才可以有效扩展电流。如若不生长电流扩展层或生长厚度不够,二极管发射的光主要聚集在电极下方,由于电极均为非透明的金属材料,因此发出的光会被反射回来而导致无法进行有效提取,从而导致光提取效果不佳。生长一定厚度的电流扩展层可以将电流扩散到整个二极管芯片,让芯片可以尽可能地均匀发光,提升出光效率。所以,目前的红光led中,为了达到电流的有效横向扩展,电流扩展层都比较厚,但是,太厚的电流扩展层有几个缺点:①太厚的扩展层将电流一直扩散到led芯片的边缘,这会导致表面复合增加,降低效率;②对该层材料带隙以下光的吸收随厚度的增加而增加;③生长时间较长,可能导致掺杂源扩散到有源区,降低内量子效率。④生长时间较长,可能影响本层和有源区的生长质量。此外,目前led n面扩展层原材料al、in、p均比较昂贵,尤其是in、p,生长能够达到n扩展效果厚度的alinp:si,成本很大。

3、因此,在不降低n面扩展效果的前提下,有必要提供一种减薄电流扩展层的方法。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本专利技术的目的在于提供一种led结构以及制备方法,将其电流扩展层减薄,在不降低n面扩展效果的前提下,解决现有技术中倒装红光led的电流扩展层较厚问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的,本专利技术的一个方面提出一种led结构,包括外延叠层和位于外延叠层两侧的金属电极层,所述外延叠层包括沿生长方向堆叠的n型扩展层、n型限制层、有源层、p型限制层和p型导电层;所述n型扩展层是n型alinp层或n型algainp层;所述n型扩展层中掺杂有te。

5、作为本专利技术的优选实施方式,所述n型扩展层中掺杂高浓度te。

6、作为本专利技术的优选实施方式,所述金属电极层包括直接设置在所述n型扩展层表面的n面金属电极层。

7、作为本专利技术的优选实施方式,所述n型扩展层中掺杂的te的浓度大于或等于1×1019/cm3。

8、作为本专利技术的优选实施方式,所述掺杂高浓度te采用非原位高温扩散方式进行te掺杂。

9、作为本专利技术的优选实施方式,所述n型扩展层中掺杂有si,si的掺杂浓度位于0.5×1017/cm3和5×1017/cm3之间。

10、作为本专利技术的优选实施方式,所述n型扩展层的厚度在400nm和2000nm之间。

11、本专利技术的另一个方面提出一种led结构的制造方法,包括如下步骤:通过外延生长工艺制作外延叠层,所述外延叠层包括沿生长方向依次堆叠的n型扩展层、n型限制层、有源层、p型限制层和p型导电层,其中,所述n型扩展层是n型alinp层或n型algainp层;在所述n型扩展层上形成含te薄膜层,并对所述含te薄膜层进行非原位生长,以使所述含te薄膜层中的te进入所述n型扩展层;在所述外延叠层的两侧形成金属电极层。

12、作为本专利技术的优选实施方式,在所述n型扩展层表面直接形成n面金属电极层。

13、作为本专利技术的优选实施方式,所述含te薄膜层中的te扩散进入所述n型扩展层的步骤采用高温扩散方式进行

14、作为本专利技术的优选实施方式,在对所述te薄膜层进行退火步骤之后,清除所述n型扩展层上残余的含te成分。

15、作为本专利技术的优选实施方式,使用氢氧化钾或硝酸清洗所述残余的含te成分。

16、作为本专利技术的优选实施方式,所述含te薄膜层为te薄膜层或cdte薄膜层。

17、作为本专利技术的优选实施方式,在所述n型扩展层上形成含te薄膜层的步骤中:当含te薄膜层为te薄膜层时,该te薄膜层的厚度至少为所述n型扩展层厚度的0.03%;当含te薄膜层为cdte薄膜层时,该cdte薄膜层的厚度至少为所述n型扩展层厚度的0.07%。

18、作为本专利技术的优选实施方式,所述高温扩散的温度为300℃到500℃,时间为1min~10min。

19、作为本专利技术的优选实施方式,在所述n型扩展层侧形成的金属电极层材料为au。

20、本专利技术的第三方面提出一种led芯片,包括上述提出的led结构。

21、本专利技术的第四方面提出一种led芯片,包括由上述的led结构的制造方法所制得的le结构。

22、(三)有益效果

23、本专利技术在实现同样的横向导电能力的情况下,能够减薄n型扩展层的外延厚度,降低外延时间,提高材料生长的质量,减少外延成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种LED结构,包括外延叠层和位于外延叠层两侧的金属电极层,其特征在于:

2.如权利要求1所述的LED结构,其特征在于,所述n型扩展层中最大Te掺杂浓度大于或等于1×1019/cm3。

3.如权利要求1所述的LED结构,其特征在于,所述掺杂高浓度Te采用非原位高温扩散方式进行Te掺杂。

4.如权利要求3所述的LED结构,其特征在于,所述n型扩展层中掺杂有Si,Si的掺杂浓度位于0.5×1017/cm3和5×1017/cm3之间。

5.如权利要求4所述的LED结构,其特征在于,所述n型扩展层的厚度在400nm和2000nm之间。

6.一种LED结构的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.如权利要求6所属的LED结构的制造方法,其特征在于,所述含Te薄膜层中的Te扩散进入所述n型扩展层的步骤采用高温扩散方式进行。

8.如权利要求6所述的LED结构的制造方法,其特征在于,在使所述含Te薄膜层中的Te扩散进入所述n型扩展层之后,清除所述n型扩展层上残余的含Te成分。

9.如权利要求6所述的LED结构的制造方法,其特征在于,所述含Te薄膜层为Te薄膜层或CdTe薄膜层。

10.如权利要求9所述的LED结构的制造方法,其特征在于,在所述n型扩展层上形成含Te薄膜层的步骤中:当含Te薄膜层为Te薄膜层时,该Te薄膜层的厚度至少为所述n型扩展层厚度的0.03%;当含Te薄膜层为CdTe薄膜层时,该CdTe薄膜层的厚度至少为所述n型扩展层厚度的0.07%。

11.如权利要求7所述的LED结构的制造方法,其特征在于,所述高温扩散的温度为300℃到500℃,时间为1min~10min。

12.一种LED芯片,其特征在于,包括权利要求1至5中任一项所述的LED结构。

13.一种LED芯片,其特征在于,包括由权利要求6至11中任一项所述的LED结构的制造方法所制得的LED结构。

...

【技术特征摘要】

1.一种led结构,包括外延叠层和位于外延叠层两侧的金属电极层,其特征在于:

2.如权利要求1所述的led结构,其特征在于,所述n型扩展层中最大te掺杂浓度大于或等于1×1019/cm3。

3.如权利要求1所述的led结构,其特征在于,所述掺杂高浓度te采用非原位高温扩散方式进行te掺杂。

4.如权利要求3所述的led结构,其特征在于,所述n型扩展层中掺杂有si,si的掺杂浓度位于0.5×1017/cm3和5×1017/cm3之间。

5.如权利要求4所述的led结构,其特征在于,所述n型扩展层的厚度在400nm和2000nm之间。

6.一种led结构的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.如权利要求6所属的led结构的制造方法,其特征在于,所述含te薄膜层中的te扩散进入所述n型扩展层的步骤采用高温扩散方式进行。

8.如权利要求6所述的led结构的制造方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈子夏王俊朱明星李华王伟明
申请(专利权)人:江苏宜兴德融科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1