发光二极管和发光装置制造方法及图纸

技术编号:38621978 阅读:15 留言:0更新日期:2023-08-31 18:25
本发明专利技术涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种发光二极管,其包括半导体外延叠层,所述半导体外延叠层具有相对的第一表面和第二表面,沿第一表面到第二表面的方向依次包括第一导电类型半导体层,有源层和第二导电类型半导体层,所述第二导电类型半导体远离有源层的一侧设置有复合欧姆接触层;所述复合欧姆接触层自第一表面至第二表面的方向至少包括第一子层和第二子层,所述复合欧姆接触层的带隙宽度大于1.8eV。通过复合欧姆接触层的设置,可减少欧姆接触层的吸光,提升欧姆接触层和接触电极的界面的平整度,提升发光二极管的发光效率。提升发光二极管的发光效率。提升发光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管和发光装置


[0001]本专利技术涉及一种发光二极管,属于半导体光电子器件与


技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)为半导体发光元件,通常是由如GaN、GaAs、GaP、AlGaAs、Al
x
Ga
y
InP等二元、三元、四元半导体制成,其核心是具有发光特性的PN结构,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区,电子与空穴复合而使得发光二极管发光。LED具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点,广泛应用于各个领域。
[0003]GaAs晶体质量好,和金属能形成很好的金半欧姆接触,是目前LED广泛应用的欧姆接触层材料。但因其本征波长是860nm,所以在红光、黄光、绿光波段非常吸光。因此,通过对欧姆接触材料的优化设计,以解决发光二极管发光效率不足的问题,是本领域技术人员亟待解决的技术难题之一。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的问题,本专利技术提供一种发光二极管,所述发光二极管包括;半导体外延叠层,具有相对的第一表面和第二表面,沿第一表面至第二表面的方向依次包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,所述第二导电类型半导体远离有源层的一侧设置有复合欧姆接触层;所述复合欧姆接触层自第一表面至第二表面的方向至少包括第一子层和第二子层,所述复合欧姆接触层的带隙宽度大于1.8eV。
[0005]在一些可选的实施例中,所述第一子层的带隙宽度小于所述第二子层的带隙宽度。
>[0006]在一些可选的实施例中,所述第一子层的材料为Al
x1
Ga1‑
x1
As,其中0.5≤X1<1。
[0007]在一些可选的实施例中,所述第一子层的厚度为100

300nm,所述第二子层的掺杂浓度为1
×
10
17
cm
‑3~1
×
10
19
cm
‑3。
[0008]在一些可选的实施例中,所述第二子层的材料为Al
x2
Ga
y2
InP,其中0≤x2≤1或0≤y2≤1。
[0009]在一些可选的实施例中,所述第二子层的厚度为5

50nm,所述第二子层的掺杂浓度为1
×
10
18
cm

3~1×
10
22
cm
‑3。
[0010]在一些可选的实施例中,所述复合欧姆接触层为图案化结构。
[0011]在一些可选的实施例中,所述发光二极管还包括第一接触电极和第二接触电极,所述第一接触电极和第二接触电极分别与所述第一导电类型半导体层和复合欧姆接触层形成电连接。
[0012]在一些可选的实施例中,所述发光二极管还包括第一焊盘电极和第二焊盘电极,所述第一焊盘电极和第二焊盘电极与所述第一接触电极和第二接触电极电连接。
[0013]在一些可选的实施例中,所述第二接触电极包括至少由Au、Ge、Ni三种元素及其合金组成。
[0014]在一些可选的实施例中,所述第二接触电极还包含Pt和Ti。
[0015]在一些可选的实施例中,所述第二接触电极和所述复合欧姆接触层的界面处含有Ni元素。
[0016]在一些可选的实施例中,所述发光二极管还包含绝缘层,所述绝缘层具有第一开口和第二开口,所述第一焊盘电极和第二焊盘电极通过所述第一开口和第二开口与所述第一接触电极和第二接触电极电连接。
[0017]在一些可选的实施例中,所述第一焊盘电极和第二焊盘电极包括Ti、Al、Pt、Au、Ni、Sn、In或它们中的任意组合的合金或它们中的任意组合的叠层。
[0018]在一些可选的实施例中,所述第一接触电极和第二接触电极的厚度为0.5~3μm。
[0019]在一些可选的实施例中,所述第一焊盘电极和第二焊盘电极的厚度为1~5μm。
[0020]在一些可选的实施例中,所述发光二极管辐射波长为550~950 nm的光。
[0021]本专利技术提供一种发光装置,所述发光装置包含前述任一项所述的发光二极管。
[0022]本专利技术通过复合欧姆接触层的设置,可减少欧姆接触层的吸光,提升欧姆接触层和接触电极的界面的平整度,提升发光二极管的发光效率。
[0023]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0024]虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本专利技术,但本领域技术人员应当理解,并不旨在将本专利技术限制于这些实施例。反之,旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本专利技术的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。
附图说明
[0025]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一简单地介绍,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;在下面描述中附图所述的位置关系,若无特别指明,皆是图示中组件绘示的方向为基准。
[0026]图1为本专利技术实施例1中所提到的发光二极管的剖面结构示意图。
[0027]图2为本专利技术实施例1中所提到的欧姆接触层和接触电极间存在粗糙界面的FIB剖面图。
[0028]图3为本专利技术实施例1中所提到的复合欧姆接触层和接触电极存在平整界面的FIB剖面图。
[0029]图4~图8为本专利技术实施例2中所提到的发光二极管制备过程中的结构示意图。
[0030]图9为本专利技术实施例3中所提到的发光装置的结构示意图。
[0031]图中元件标号说明:10:生长衬底;100:基板; 101:键合层; 102:第一导电类型半导体层;103:有源层;104:第二导电类型半导体层; 105:复合欧姆接触层;1051:复合欧姆接触层的第一子层;1052:复合欧姆接触层的第二子层;106:第一接触电极;S1:第一台面; 107:第二接触电极; 108:绝缘层;109:第一焊盘电极;110:第二焊盘电极;201金属连接层;200:固晶基板。
实施方式
[0032]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0033]需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想,遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.发光二极管包括;半导体外延叠层,具有相对的第一表面和第二表面,沿第一表面至第二表面的方向依次包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,所述第二导电类型半导体远离有源层的一侧设置有复合欧姆接触层;所述复合欧姆接触层自第一表面至第二表面的方向至少包括第一子层和第二子层,所述复合欧姆接触层的带隙宽度大于1.8eV。2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一子层的带隙宽度小于所述第二子层的带隙宽度。3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一子层的材料为Al
x1
Ga1‑
x1
As,其中0.5≤X1<1。4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一子层的厚度为100

300nm,所述第二子层的掺杂浓度为1
×
10
17
cm
‑3~1
×
10
19
cm
‑3。5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于;所述第二子层的材料为Al
x2
Ga
y2
InP,其中0≤x2≤1或0≤y2≤1。6.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第二子层的厚度为5

50nm,所述第二子层的掺杂浓度为1
×
10
18
cm

3~1×
10
22
cm
‑3。7.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴志伟王燕云熊伟平郭桓卲彭钰仁
申请(专利权)人:泉州三安半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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