一种氮化物发光二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，N型氮化物，多量子阱，V‑pits，n型掺杂沟道区域，局域无掺杂区域，V‑pits的局域电子阻挡层，P型氮化物，以及 P型接触层，其特征在于：所述多量子阱区域的V‑pits两侧具有局域无掺杂区域，阻止电子和空穴泄漏至V‑pits；同时，V‑pits与V‑pits之间形成量子级别的n型掺杂沟道区域，使电子和空穴局限在此区域进行跃迁和复合，提升载流子的复合效率以及电流的横向及纵向扩展，提升发光强度和改善ESD；V‑pits两侧局域无掺杂区域的上方生长纳米尺度的局域电子阻挡层，进一步阻挡热电子和空穴泄漏至V‑pits，降低非辐射复合，提升发光强度和改善漏电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电器件领域，特别是一种氮化物发光二极管。
技术介绍
现今，发光二极管（LED），特别是氮化物发光二极管因其较高的发光效率，在普通照明领域已取得广泛的应用。因氮化物发光二极管的底层存在缺陷，导致生长量子阱时缺陷延伸会形成V-pits，形成非辐射复合中心，导致电子容易通过V-pits的漏电通道泄漏，形成漏电和非辐射复合，降低发光强度和ESD。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种氮化物发光二极管，生长无掺杂的多量子阱，然后在多量子阱的V-pits两侧通过定位掺杂形成n型掺杂沟道区域和局域无掺杂区域，通过无掺杂区域限制电子泄漏至V-pits，而n型掺杂沟道区域则提供电子扩展、跃迁和复合的通道，提升发光强度和改善ESD；一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，N型氮化物，多量子阱，V-pits，n型掺杂沟道区域，局域无掺杂区域，V-pits的局域电子阻挡层，P型氮化物，以及P型接触层，其特征在于：所述多量子阱区域的V-pits两侧具有局域无掺杂区域，阻止电子和空穴泄漏至V-pits；同时，通过定位掺杂使V-pits与V-pits之间形成量子级别的n型掺杂沟道区域，使电子和空穴局限在此区域进行跃迁和复合，提升载流子的复合效率以及改善电流的横向及纵向扩展，提升发光强度和改善ESD；V-pits两侧局域无掺杂区域的上方生长纳米尺度的局域电子阻挡层，进一步阻挡热电子和空穴泄漏至V-pits，降低非辐射复合，提升发光强度和改善漏电。进一步地，所述n型沟道区域的大小为50nm~1000nm，掺杂浓度为1E17~1E20cm-3，优选1E18cm-3。进一步地，所述局域无掺杂区域的大小为50nm~1000nm，背景载流子浓度为1E15~1E17cm-3。进一步地，所述多量子阱区域的V-pits的大小为50~500nm。进一步地，所述局域电子阻挡层的材料为AlxGa1-xN，其中0≤x≤1，优选x=0.2，尺寸大小为50~500nm，优选100nm。进一步地，所述衬底为蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓、氮化铝、氧化锌适合外延生长的衬底。进一步地，在所述衬底之上形成缓冲层。附图说明图1为传统氮化物发光二极管多量子阱V-pits示意图。图2为本专利技术实施例的氮化物发光二极管V-pits的示意图。图3为本专利技术实施例的氮化物发光二极管的阻挡电子扩散至V-pits及改善电子横向纵向扩展的示意图。图示说明：100：衬底，101：缓冲层，102：N型氮化物，103：多量子阱，104：V-pits，105：n型掺杂沟道区域，106：局域无掺杂区域，107：V-pits的局域电子阻挡层，108：P型氮化物，109：P型接触层。具体实施方式传统的氮化物发光二极管，因晶格失配和热失配在氮化物生长过程中会形成缺陷，生长多量子阱时该位错会延伸形成V-pits，如图1所示；该V-pits形成非辐射复合中心，导致电子容易通过V-pits的漏电通道泄漏，形成漏电和非辐射复合，降低发光强度和ESD。为了解决V-pits形成漏电通道和非辐射复合中心，本实施例提出的氮化物发光二极管，如图2所示，从下至上依次包括：衬底100，缓冲层101，N型氮化物102，多量子阱103，V-pits104，n型掺杂沟道区域105，局域无掺杂区域106，V-pits的局域电子阻挡层107，P型氮化物108，P型接触层109。首先，生长无掺杂的多量子阱，然后，采用局域定位掺杂的方法在V-pits与V-pits之间进行定位掺杂，形成量子级别的n型掺杂沟道区域，掺杂浓度约1E18cm-3；同时，在V-pits两侧形成局域无掺杂区域，其背景载流子浓度约5E16cm-3，通过无掺杂的高阻层，阻止电子和空穴泄漏至V-pits，改善漏电和ESD，降低非辐射复合；通过定位掺杂在V-pits与V-pits之间形成的n型掺杂沟道区域，使电子和空穴局限在此区域进行跃迁和复合，并作为电流扩展通道，提升载流子的复合效率以及改善电流的横向及纵向扩展，提升发光强度和改善ESD，如图3所示；然后，V-pits两侧局域无掺杂区域的上方生长纳米尺度的局域电子阻挡层，材料为Al组分x取值为0.2的AlxGa1-xN，厚度为100nm，进一步阻挡热电子和空穴泄漏至V-pits，降低非辐射复合，提升发光强度和改善漏电。以上实施方式仅用于说明本专利技术，而并非用于限定本专利技术，本领域的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，可以对本专利技术做出各种修饰和变动，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应视权利要求书范围限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，N型氮化物，多量子阱，V‑pits，n型掺杂沟道区域，局域无掺杂区域，V‑pits的局域电子阻挡层，P型氮化物，以及 P型接触层，其特征在于：所述多量子阱区域的V‑pits两侧具有局域无掺杂区域，阻止电子和空穴泄漏至V‑pits，降低非辐射复合。

【技术特征摘要】
1.一种氮化物发光二极管，依次包括衬底，N型氮化物，多量子阱，V-pits，n型掺杂沟道区域，局域无掺杂区域，V-pits的局域电子阻挡层，P型氮化物，以及P型接触层，其特征在于：所述多量子阱区域的V-pits两侧具有局域无掺杂区域，阻止电子和空穴泄漏至V-pits，降低非辐射复合。
2.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于：所述n型掺杂沟道区域通过定位掺杂形成于V-pits与V-pits之间，使得电子和空穴局限在此区域进行跃迁和复合，提升载流子的复合效率并改善电流的横向及纵向扩展，提升发光强度和改善ESD。
3.根据权利要求1所述的一种氮化物发光二极管，其特征在于：所述V-pits两侧局域无掺杂区域的上方生长纳米尺度的局域电子阻挡层，用于阻挡热电子和空穴泄漏至V-pits，进一步降低非辐射复合，提升发光强度，并改善漏电。
4.根据权利要求1所述的一种氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，钟志白，杨焕荣，杜伟华，廖树涛，李智杰，伍明跃，周启伦，林峰，李水清，康俊勇，
申请(专利权)人：厦门市三安光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35