具有电流横向扩展结构的发光二极管制造技术

本实用新型专利技术公开了一具有电流横向扩展结构的发光二极管，其结构包括：衬底；n型氮化镓基外延层形成于衬底之上，并且其至少包含发光台面部和非发光部；有源层形成于n型氮化镓基外延层的发光台面部之上；p型氮化镓基外延层形成于有源层之上；n电极形成于n型氮化镓基外延层的非发光部之上并与n型氮化镓基外延层形成欧姆接触；其中，所述n型氮化镓基外延层的发光台面部包含一半绝缘电流横向疏导层，并且电流横向疏导层的位置介于有源层与n电极欧姆接触面之间。通过离子注入方式在n型氮化镓基外延层中引入一半绝缘层，起到阻挡电流以最短路径流动，疏导电流横向扩展的作用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种发光二极管，更为具体地，涉及ー种具有电流横向扩展结构的发光二极管。
技术介绍
近年来，氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)已经广泛应用于手机按键、指示、显示、背光源以及通用照明等各个领域。·传统的氮化镓基发光二极管芯片采用的是水平式电极分布的正装结构，通过蚀刻定义发光台面，形成P、n电极同向分布的芯片构造。然而，这样的结构存在严重的电流局部拥挤效应，表现为靠近η电极的发光区由于电流路径较短得到更多的电注入，从而造成发光不均匀，不但会降低发光效率，甚至影响芯片的可靠性和寿命。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供具有电流横向扩展结构的发光二极管，通过离子注入方式在η型氮化镓基外延层中引入一半绝缘层，起到阻挡电流以最短路径流动，疏导电流横向扩展的作用。根据实现上述目的的具有电流横向扩展结构的发光二极管，其结构包括衬底；η型氮化镓基外延层形成于衬底之上，并且其至少包含发光台面部和非发光部；有源层形成于η型氮化镓基外延层的发光台面部之上；P型氮化镓基外延层形成于有源层之上；η电极形成于η型氮化镓基外延层的非发光部之上并与η型氮化镓基外延层形成欧姆接触；其中，所述η型氮化镓基外延层的发光台面部包含一半绝缘电流横向疏导层，并且电流横向疏导层的位置介于有源层与η电极欧姆接触面之间。在本技术中，电流横向疏导层为整面连续分布，其轴向断面与有源层完全重合，轴向距离为O. 5" . 5微米。进ー步地，电流横向疏导层可以η型氮化镓基外延层注入离子形成，注入的离子可以选自元素N、O、H、He、Ne、Ar及其组合，注入深度可以介于10埃与10000埃之间。绝缘衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底或氮化镓衬底。附图说明图I是本技术优选实施例的具有电流横向扩展结构的发光二极管结构示意图。图2是现有技术的发光二极管的电流分布示意图。图3是本技术优选实施例的电流分布示意图。图中部件符号说明100:蓝宝石衬底110:缓冲层120 :n_GaN 层121 :离子注入区 130:MQW 层140 p-GaN 层210 N 电极220: ITO230 p 电极1001 :发光台面部1002 :非发光部。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进ー步说明。如附图I所示的ー种具有电流横向扩展结构的发光二极管结构，包括蓝宝石衬底100、缓冲层110、n-GaN层120、离子注入区121、多量子阱有源层(MQW) 130、p-GaN层140、η 电极 210、ITO 层 220、ρ 电极 230。其中，缓冲层110形成于蓝宝石衬底100之上；n_GaN层120形成于缓冲层110之上，n-GaN层包括发光台面部1001和非发光部1002两个区域；多量子阱有源层130形成于n-GaN层120的发光台面部1001之上；p_GaN层140形成于多量子阱有源层130之上；ITO层220形成于p-GaN层140之上；p电极230形成于中间层104之上；n电极210形成于n-GaN层120的非发光部1002之上；离子注入区121形成于n_GaN层120的发光台面部1001之内，其中离子注入区121的厚度约为500埃，注入离子为N+且为整面连续注入，离子注入区121的顶部距离多量子阱有源层130的下表面约I微米，离子注入区121的底部距离η电极210接触面约5000埃。本实施例中的N+离子注入区121形成于发光台面部1001的n_GaN层120中，即在n-GaN层120内形成一半绝缘性质的GaN层，此半绝缘性层可以抑制电流轴向输运，迫使电流沿着横向进行扩展，起到横向疏导作用，因此可以大大缓解水平式氮化镓基发光二极管的电流局部拥挤问题。结合图2和3所示的电流分布示意图，可以更容易的理解本实施例的有益效果，图2是现有技术的发光二极管的电流分布示意图，可以看出现有技术的发光ニ极管中，电流从η电极注入后更多的集中在靠近η电极的发光台面区域，从而造成电流局部拥挤和发光不均匀；而采用本技术实施例的电流分布则如图3所示，由于引入了离子注入区121，迫使电流横向展开，从而大大消除了局部拥挤效应，电流分布趋于更加均匀化。权利要求1.具有电流横向扩展结构的发光二极管，包括 绝缘衬底； η型氮化镓基外延层形成于绝缘衬底之上，并且其至少包含发光台面部和非发光部； 有源层形成于η型氮化镓基外延层的发光台面部之上； P型氮化镓基外延层形成于有源层之上； η电极形成于η型氮化镓基外延层的非发光部之上并与η型氮化镓基外延层形成欧姆接触； 其中，所述η型氮化镓基外延层的发光台面部包含一半绝缘电流横向疏导层，并且电流横向疏导层的位置介于有源层与η电极欧姆接触面之间。2.根据权利要求I所述的发光二极管，其特征在于所述电流横向疏导层整面连续分布。3.根据权利要求I所述的发光二极管，其特征在于所述电流横向疏导层的轴向断面与有源层完全重合。4.根据权利要求I所述的发光二极管，其特征在于所述电流横向疏导层与有源层的距离为O. 5 1.5微米。5.据权利要求I所述的发光二极管，其特征在干所述电流横向疏导层的厚度为I(TlOOOO 埃。6.根据权利要求I所述的发光二极管，其特征在于所述绝缘衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底或氮化镓衬底。7.根据权利要求I所述的发光二极管，其特征在于所述电流横向疏导层由η型氮化镓基外延层注入离子形成。专利摘要本技术公开了一具有电流横向扩展结构的发光二极管，其结构包括衬底；n型氮化镓基外延层形成于衬底之上，并且其至少包含发光台面部和非发光部；有源层形成于n型氮化镓基外延层的发光台面部之上；p型氮化镓基外延层形成于有源层之上；n电极形成于n型氮化镓基外延层的非发光部之上并与n型氮化镓基外延层形成欧姆接触；其中，所述n型氮化镓基外延层的发光台面部包含一半绝缘电流横向疏导层，并且电流横向疏导层的位置介于有源层与n电极欧姆接触面之间。通过离子注入方式在n型氮化镓基外延层中引入一半绝缘层，起到阻挡电流以最短路径流动，疏导电流横向扩展的作用。文档编号H01L33/14GK202797051SQ20122044526公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日专利技术者潘群峰 申请人:厦门市三安光电科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有电流横向扩展结构的发光二极管，包括：绝缘衬底；n型氮化镓基外延层形成于绝缘衬底之上，并且其至少包含发光台面部和非发光部；有源层形成于n型氮化镓基外延层的发光台面部之上；p型氮化镓基外延层形成于有源层之上；n电极形成于n型氮化镓基外延层的非发光部之上并与n型氮化镓基外延层形成欧姆接触；其中，所述n型氮化镓基外延层的发光台面部包含一半绝缘电流横向疏导层，并且电流横向疏导层的位置介于有源层与n电极欧姆接触面之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘群峰，
申请(专利权)人：厦门市三安光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：