一种发光结构制造技术

本发明专利技术实施例提供一种发光结构，包括依次排布的第一半导体层、发光层、第二半导体层以及导电材料层，其中所述第一半导体层和所述第二半导体层采用不同类型的半导体材料，所述发光结构还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述第二半导体层与所述导电材料层之间，以将所述第二半导体层与所述导电材料层电绝缘。根据本发明专利技术实施例，在第二半导体层和导电材料层之间增加一薄绝缘层，从而将第二半导体层和导电材料层电绝缘；避免了发光结构中的导电材料层和半导体层直接接触而产生的肖特基接触或者欧姆接触，从而降低了发光结构中的正向串联电阻，进而提高了发光结构整体的出光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造
，具体涉及一种具有量子隧穿效应的发光结构。
技术介绍
GaN基发光二级管(LED)具有高亮度、低能耗、长寿命、响应速度快等优点，作为新型高效固体光源，在室内照明、景观照明、显示屏、信号指示等领域都有广泛的应用。当电源的正极与LED的正极相连，电源的负极与LED的负极相连，此时的电压为正向电压。正向电压一般包括PN结电压、N型氮化镓电压、P型氮化镓电压及金属-半导体接触电压的总和。金属-半导体接触是制作半导体器件中十分重要的问题，金属-半导体接触可分为肖特基接触和欧姆接触两种，接触情况直接影响到器件的性能，肖特基接触或欧姆接触产生的电阻会降低器件的出光效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种器件出光效率较高的发光结构。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种发光结构，包括依次排布的第一半导体层、发光层、第二半导体层以及导电材料层，其中所述第一半导体层和所述第二半导体层采用不同类型的半导体材料，所述发光结构还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述第二半导体层与所述导电材料层之间，以将所述第二半导体层与所述导电材料层电绝缘。优选地,所述绝缘层的厚度不大于10nm。优选地，所述绝缘层采用氧化硅或者氮化硅。优选地，所述导电材料层采用掺杂的氮化镓、掺杂的碳化硅、掺杂的硅、氧化铟锡、合金或者金属中的一种或者几种的组合。优选地，所述第一半导体层采用N型半导体材料，所述第二半导体层采用P型半导体材料。优选地，所述发光结构还包括第一衬底、第一电极和第二电极，所述第一半导体层位于所述第一衬底与所述发光层之间，所述第一电极位于所述第一半导体层之下，所述第二电极位于导电材料层之上。优选地，所述第一衬底采用蓝宝石、氮化镓、碳化硅或者硅。优选地，所述发光结构还包括第二衬底、第一电极和第二电极，所述导电材料层位于所述第二衬底与所述绝缘层之间，所述第一电极位于所述第一半导体层之上，所述第二电极位于所述第二衬底之下。优选地，所述第二衬底采用导电导热材质。优选地，所述第一半导体层采用P型半导体材料，所述第二半导体层采用N型半导体材料。根据本专利技术实施例，在第二半导体层和导电材料层之间增加一薄绝缘层，从而将第二半导体层和导电材料层电绝缘。避免了发光结构中的导电材料层和半导体层直接接触而产生的肖特基接触或者欧姆接触，从而降低了发光结构中的正向串联电阻，进而提高了发光结构整体的出光效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的发光结构的结构示意图；图2飞是本专利技术实施例一的发光结构的结构示意图；图6是本专利技术实施例二的发光结构的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为提供一种出光效率较高的发光结构，避免发光结构中的肖特基接触或欧姆接触产生的电阻降低器件的出光效率，本申请的专利技术人经过研究提出以下技术方案。实施例一图1示出了本专利技术实施例一的发光结构的结构示意图，该发光结构包括第一半导体层101、发光层102、第二半导体103、绝缘层104以及导电材料层105，其中，第一半导体层101可以采用N型半导体材料，发光层102可以采用本领域常用的发光材料，第二半导体层103可以采用P型半导体材料，绝缘层104可以采用氧化硅或者氮化硅，该绝缘层104的厚度可以不大于IOnm,例如可以为0.lnm、0.5nm、lnm、2nm、5nm、IOnm等,绝缘层104的实际厚度可以按设计需求而定，导电材料层105可以采用常用的导电材料，如掺杂的氮化镓、掺杂的碳化硅、掺杂的硅、氧化铟锡、金属或者合金等，在一个具体实施例中，该导电材料层105可以米用金属。在工作过程中，当图1中的第一半导体层101采用N型半导体材料、第二半导体层103米用P型半导体材料时,可以在导电材料层105 —侧施加正电压、在第一半导体层101一侧施加负电压，具体地可以通过第一电极106和第二电极107施加负电压和正电压(如图2所示)，其中第一电极106和第二电极107的具体形状和尺寸可以依设计要求而定，本专利技术对此不作限定。此时，导电材料层105中的载流子向第一半导体层(N型半导体材料层)101方向运动，但是这些载流子被绝缘层104阻挡而无法到达第二半导体层(P型半导体材料层)103。继续施加正电压，导电材料层105中被绝缘层104阻挡的载流子积累到一定数量，P型半导体材料层103中的多数载流子耗尽、少数载流子积累在P型半导体材料层103和绝缘层104的接触界面，此时导电材料层105中的载流子能够遂穿绝缘层104而到达P型半导体材料层103，形成隧穿电流。这样，“P型半导体材料层103-绝缘层104-导电材料层105”结构产生了量子隧穿效应，发光结构的工作既不基于肖特基接触也不基于欧姆接触，而是基于量子隧穿效应产生的隧穿电流。本专利技术实施例一的发光结构中，在第二半导体层103和导电材料层105之间增加一薄绝缘层104，从而将第二半导体层103和导电材料层105电绝缘。避免了发光结构中的导电材料层和半导体层直接接触而产生的肖特基接触或者欧姆接触，从而降低了发光结构中的正向串联电阻，进而提高了发光结构整体的出光效率。另外，本专利技术实施例一中的发光结构还可以包括衬底100，该衬底100位于N型半导体材料层101之上，且N型半导体材料层101位于衬底100和发光层102之间，如图3所示，该衬底100可以采用蓝宝石、氮化镓、碳化硅或者硅等。另外，图3所示的发光结构还可以包括电极，图4示出了其结构示意图，该发光结构还包括第一电极106和第二电极107，且第一电极106用于提供负电压、第二电极107用于提供正电压。N型半导体材料层101形成一个台面，第一电极106位于N型半导体材料层101上的一个台面上，第二电极107位于导电材料层105之上。本领域普通技术人员可以依据需要确定第一电极106和第二电极107的形状和尺寸，本专利技术对此不作限定。另外，本专利技术实施例一中的发光结构还可以包括衬底100',如图5所不,导电材料层105位于衬底10(V与绝缘层104之间，且衬底10(V采用导热导电材质，例如掺杂的氮化镓、掺杂的碳化娃、掺杂的娃、金属或者合金中的一种或者几种，此时，位于衬底100'一侧的第二电极107用于接正电压、位于第一半导体层(N型半导体材料)101另一侧的第一电极106用于接负电压。上述介绍了第一半导体层101采用N型半导体材料、第二半导体层103采用P型半导体材料的情况，本专利技术实施例中，第一半导体层101还可以采用P型半导体材料、第二半导体层103还可以采用N型半导体材料，以下在实施例二中作具体介绍。实施例二本专利技术实施例二的发光结构的结构示意图如图6所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光结构，包括依次排布的第一半导体层、发光层、第二半导体层以及导电材料层，其中所述第一半导体层和所述第二半导体层采用不同类型的半导体材料，其特征在于，所述发光结构还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述第二半导体层与所述导电材料层之间，以将所述第二半导体层与所述导电材料层电绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种发光结构，包括依次排布的第一半导体层、发光层、第二半导体层以及导电材料层，其中所述第一半导体层和所述第二半导体层采用不同类型的半导体材料，其特征在于，所述发光结构还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述第二半导体层与所述导电材料层之间，以将所述第二半导体层与所述导电材料层电绝缘。2.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述绝缘层的厚度不大于10nm。3.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述绝缘层采用氧化硅或者氮化硅。4.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述导电材料层采用掺杂的氮化镓、掺杂的碳化娃、掺杂的娃、氧化铟锡、合金或者金属中的一种或者几种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的发光结构，其特征在于，所述第一半导体层采用N型半导体材料，所述第二半导体层采用P型半导体材料。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：康学军，李鹏，祝进田，张冀，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：