提供制造由ＡｌＩｎＧａＮ或ＡｌＧａＮ组成的紫外线（ＵＶ）垂直式发光二极管（ＶＬＥＤ）结构的方法，该结构较已知ＡｌＩｎＧａＮ或ＡｌＧａＮ发光二极管（ＬＥＤ）结构具有较佳的晶体品质及更快的成长速率。通过在载体基板上形成牺牲性ＧａＮ层，接着在该牺牲性ＧａＮ层上沉积发光二极管（ＬＥＤ）堆迭而完成。然后在后续处理步骤中移除该牺牲性ＧａＮ层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例是关于发光二极管(LED)技术的领域，尤其有关于垂 直式发光二极管(VLED)结构。
技术介绍
LED已上市数十年，且研究和开发工作一直朝向改善其发光效率，从而 增加可能性应用的数量。为制造发出近远紫外线(UV)光的LED，通常使用 金属有机化学汽相沉积法(MOCVD)在蓝宝石基板上直接外延成长包括氮化 镓铝(AlGaN)或氮化镓铟铝(AIInGaN)的半导体层。如此的UV发光二极 管通常具有短于GaN的能隙(室温下约365nm)的发射波长。因此，氮化镓 (GaN)的半导体层多半不会存在UV发光二极管结构的有效层外；否则，该 GaN层会吸收所发射的光，导致可观或全部的效率损失。然而，因三甲铝((A1(CH3)3)-)氨(TMA-NH3)加成物的形成，AlGaN 及AlInGaN的层生长速率非常慢，尤其带有高铝(A1)含量时。此外，厚AlGaN 或AlInGaN层常会破裂，因而限制了发光二极管堆迭中半导体层的厚度。 AlInGaN或AlGaN层所承受的应力正比于层中的Al含量，故对于既定厚度的 AlGaN或AlInGaN层而言，Al含量愈高，愈可能破裂。例如，蓝宝石上所直 接成长带有20% Al及0.4pm厚度的AlGaN层已被观察到沿着某些优先的晶 向发展出带有微裂缝的非常差的形态。此外，对于UV发光二极管的预期性能程度，无法接受蓝宝石基板上所 直接成长的AlInGaN或AIGaN层的错位密度。该错位密度是测量特定体积的 晶体结构中存有多少晶格不完全度(因蓝宝石与AlGaN或AlInGaN间的晶格失配)。由于错位是线、圈或点缺陷，该错位密度被定义为每单位体积中因晶格失配造成缺陷或不完全度的总数量，且单位可以表示为错位数量/cm3。这些 晶格不完全度或错位会在LED的发光效率上具有极大的限制效应。因此，需要改善的技术来制造uv发光二极管。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供用以制造由AlInGaN或AlGaN组成的垂直式发光二 极管(VLED)结构的技术，该结构较已知AlInGaN或AlGaNLED结构具有 较佳的晶体品质及更快的成长速率。本专利技术的一实施例是制造VLED结构的方法。该方法通常包括在蓝宝石 基板上成长牺牲性GaN层；在该牺牲性GaN层上形成包括AlInGaN或AlGaN 的至少一者的发光二极管(LED)堆迭；在该发光二极管堆迭上沉积一或多 层金属基板；移除该蓝宝石基板；及移除该牺牲性GaN层。本专利技术的另一实施例是制造VLED结构的方法。该方法通常包括在蓝宝 石基板上成长牺牲性GaN层；在该牺牲性GaN层上形成n型掺杂层；在该n 型掺杂层上形成有效层；在该有效层上形成p型掺杂层，其中在该牺牲性GaN 层上的该n型掺杂层、该有效层及该p型掺杂层包括AlInGaN及AlGaN的至 少一者；在该p型掺杂层上沉积一或多层金属基板；移除该蓝宝石基板；及 移除该牺牲性GaN层。附图说明上文
技术实现思路
概述了本专利技术，可参照多个实施例(当中若干者将在附图 中说明)而更具体地描述本专利技术，详细地了解上文所述的本专利技术特征。然而， 需注意到，因为本专利技术允许其它等效的实施例，故所附附图仅说明本专利技术的 典型实施例，不应被视为限制其范围。图1是牺牲性GaN层上所沉积的发光二极管(LED)堆迭的横剖面图示，其依据本专利技术的实施例依序在载体基板上形成。图2说明依据本专利技术的实施例对图1的结构添加反射层及沉积金属基板。图3描绘依据本专利技术的实施例自图2的结构中移除金属基板及牺牲性GaN层。图4描绘依据本专利技术的实施例对图3的结构添加n电极。 具体实施例方式本专利技术的实施例提供用以制造由AlInGaN或AlGaN组成的紫外线(UV) 垂直式发光二极管(VLED)结构的技术，该结构较已知AlInGaN或AlGaNLED结构具有较佳的晶体品质及更快的成长速率。通过在载体基板上形成牺牲性 GaN层，接着在该牺牲性GaN层上沉积发光二极管(LED)堆迭而完成。 示范性VLED制造方法现在参照图1，使用本领域的技术人员所知悉的各种技术在载体基板102 上沉积牺牲性GaN层100，例如金属有机化学汽相沉积法(MOCVD)、分子 朿外延法(MBE)及氢化物汽相外延法(HVPE)。因要做n型掺杂、p型掺 杂或无掺杂层用，GaN层100的厚度可自约10nm至10nm不等。例如，掺杂 的牺牲性GaN层100可被掺以硅、镁或锌。载体基板102可包括任一支撑GaN 成长的合适材料，如蓝宝石。可在牺牲性GaN层100上成长多层外延的发光二极管堆迭104。如图1 所示，发光二极管堆迭104可包括牺牲性GaN层100上所成长的n型掺杂层 106、 n型掺杂层106上所沉积的多重量子阱有效层108及有效层108上所形 成的p型掺杂层110。牺牲性GaN层100的内含物可使无掺杂或掺杂层得以 直接在载体基板102上成长。n型掺杂层106内掺杂物间的适当选择或使无掺 杂层中缺乏掺杂物(各自作为牺牲性GaN层IOO上所长的第一层)都可在发 光二极管堆迭104的剩余部分中提供改善的晶体品质。有效层108可包括一或多层AlInGaN或AlGaN，用以当施加正向偏压时，通过空穴及电子的辐射性重组而发射具有靠近远紫外线(UV)范围的波长(即短于365nm)的光。对于若干实施例，有效层108除了 AlInGaN或AlGaN层 外也可包括非常薄(即厚度少于4nm)的量子阱形式GaN层，其可使有效层 108有较低的缺陷密度及提高发光强度。n型掺杂层06是由AlInGaN或AlGaN组成，且与直接在蓝宝石或另外 载体基板上所成长的已知UV发光二极管相较，其可在牺牲性GaN层100上 以更快的速率及更低的晶格失配成长。例如，此现象是因AlInGaN(或AlGaN) 与GaN之间较AlInGaN (或AlGaN)与蓝宝石之间有更密的晶格匹配。较佳 的晶体品质可在发光二极管堆迭104中造成更低的错位密度，导致增强的亮 度，因此，该VLED结构最终产生更大的发光效率。对于若干实施例，可以 更快的生长速率在该牺牲性GaN层上直接成长无糁杂层(未显示)，接着成长 n型掺杂层106，且该无掺杂层相较于己知的UV发光二极管也显示出较佳的 晶体品质。为了维持自牺牲性GaN层100至整个发光二极管堆迭104的层别 的少量晶格失配，p型掺杂层110也可包括AlInGaN或AlGaN。如图2所说明的，可在p型掺杂层110的上形成反射层200。反射层200 可包括任一用以导电及反射光的合适材料，如Al、Ag、Au、 AgNi、Ni/Ag/Ni/Au、 Ag/Ni/Au、 Ag/Ti/Ni/Au、 Ti/Al及Ni/Al的金属或金属合金。反射层200可反 射有效层108所发射的光以将光重新导向VLED结构的预期发射面(即n型 掺杂层106的表面)。为了强化此反射率及使更多的光自发射面射出，对于若干实施例，可在 建构反射层200之前，于发光二极管堆迭104上形成导电透明层(未显示)。 该导电透明层可包括任一能够导电及让光通过的合适材料，如铟锡氧化物 (ITO)或所谓全向反射器(ODR)的复合体结构的组合。如公元2007年3 月6日所申i青名为"Vertical Light-Emitting Diode本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造一垂直式发光二极管结构的方法，包括： 在一蓝宝石基板上成长一牺牲性ＧａＮ层； 在所述牺牲性ＧａＮ层上形成一发光二极管堆迭，所述发光二极管堆迭包括ＡｌＩｎＧａＮ及ＡｌＧａＮ的至少一者； 在所述发光二极管堆迭上沉积一或多层金属基板 ； 移除所述蓝宝石基板；及 移除所述牺牲性ＧａＮ层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈长安，
申请(专利权)人：旭明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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