CN101212002A - 发光二极管的结构及其制作方法 - Google Patents
发光二极管的结构及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101212002A CN101212002A CNA200610148300XA CN200610148300A CN101212002A CN 101212002 A CN101212002 A CN 101212002A CN A200610148300X A CNA200610148300X A CN A200610148300XA CN 200610148300 A CN200610148300 A CN 200610148300A CN 101212002 A CN101212002 A CN 101212002A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- gan
- ingan
- light
- emitting diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 26
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 26
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 abstract 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发光二极管的结构，其中包括N型GaN层、多量子阱层、P型AlGaN层，所述N型GaN与所述多量子阱层之间还间隔有多量子阱缓冲层，所述多量子阱缓冲层包含有一个或多个InGaN/GaN的复合结构。本发明还公开了一种上述发光二极管的结构的制作方法，包括交替生长InGaN层和GaN层，而构成具有复合结构的多量子阱缓冲层。本发明通过上述方法，经过简单的步骤制作出具有多量子阱缓冲层的发光二极管的结构，非常易于使用，并且制作的发光二极管的晶体质量得到了提高，从而提高了发光二极管的出光效率和发光强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管的结构。本发明还涉及一种发光二极管的结构的制作方法。
背景技术
现有的发光二极管的结构可参见图1所示，由下到上依次包括衬底层1、缓冲层2、未掺杂的GaN层3、N型GaN层4、多量子阱层5、P型AlGaN层6、P型GaN层7和接触层8，所述接触层上设置有P型电极，所述N型GaN层上设置有N型电极。所述N型GaN层掺有Si元素。使用MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition金属有机化学气相沉积)生长GaN发光二极管，使用Al2O3作为衬底层1，接着生长缓冲层2，缓冲层2的生长温度在530℃，其厚度为未掺杂的GaN层3的生长温度为1050℃，厚度为2μm；N型掺Si的GaN层4的生长温度为1050℃，厚度为3μm；多量子阱层5中，阱以730℃生长，厚度为
垒层(barrier)在850℃生长，厚度为
P型AlGaN的生长温度为950℃，其厚度为P型GaN的生长温度为900℃，其厚度为
接触层生长温度为800℃，厚度为
现有的发光二极管的N型GaN层的上面直接就是多量子阱层，但是由于InGaN与GaN存在晶格不匹配的问题，因此会造成量子阱的晶体存在缺陷，影响器件的出光效率和发光强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发光二极管的结构，能够具有较好的晶体质量，较高的出光效率和发光强度。
为解决上述技术问题，本发明发光二极管的结构的技术方案是，其中包括N型GaN层、多量子阱层、P型AlGaN层，所述N型GaN层与所述多量子阱层之间还间隔有多量子阱缓冲层，所述多量子阱缓冲层包含有一个或多个InGaN/GaN的复合结构，每个InGaN/GaN的复合结构都包括一层位于下面的InGaN层和一层位于上面的GaN层，所述InGaN/GaN的复合结构中，所述InGaN层的厚度大于所述GaN层的厚度，所述InGaN层中In的掺杂百分比含量低于所述多量子阱的阱层中In的掺杂百分比含量。
本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种发光二极管的结构的制作方法，能够通过较为简单的步骤，制作出性能可靠，出光效率较高的发光二极管。
为解决上述技术问题，本发明发光二极管的结构的制作方法的技术方案是，在制作好N型GaN之后，包括如下步骤：
(1)生长InGaN层：将生长温度设定在700℃～900℃，反应器的压力为100torr～700torr，通入5L～40L的NH3和5L～40L的N2，通入流量为50sccm～500sccm的TEGa，还通入流量为50sccm～800sccm的TMIn，生长时间为50s～400s；
(2)生长GaN层：停止通入TMIn，生长GaN；
(3)回到步骤(1)，生长下一个InGaN/GaN的复合结构，最后一个InGaN/GaN的复合结构生长完成后，继续生长多量子阱层以及发光二极管其它的部分。
本发明通过上述方法，经过简单的步骤制作出具有多量子阱缓冲层的发光二极管的结构，非常易于使用，并且制作的发光二极管的晶体质量得到了提高，从而提高了发光二极管的出光效率和发光强度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1为现有的发光二极管的结构的示意图；
图2为本发明发光二极管的结构的示意图；
图3为本发明发光二极管的结构中InGaN/GaN复合结构的示意图。
图中附图标记为，1.衬底层；2.缓冲层；3.未掺杂的GaN层；4.N型GaN层；5.多量子阱层；6.P型AlGaN层；7.P型GaN层；8.接触层；9.P型电极；10.N型电极；11.多量子阱缓冲层；12.InGaN/GaN复合结构中的InGaN层；13.InGaN/GaN复合结构中的GaN层。
具体实施方式
本发明发光二极管的结构可参见图2所示，由下到上依次包括衬底层1、缓冲层2、未掺杂的GaN层3、N型GaN层4、多量子阱层5、P型AlGaN层6、P型GaN层7和接触层8，所述接触层上设置有P型电极，所述N型GaN层上设置有N型电极。所述N型GaN层掺有Si元素。所述N型GaN层4与所述多量子阱层5之间还间隔有多量子阱缓冲层11，所述多量子阱缓冲层11包含有一个或多个InGaN/GaN的复合结构，每个InGaN/GaN的复合结构都包括一层位于下面的InGaN层12和一层位于上面的GaN层13，所述InGaN/GaN的复合结构中，所述InGaN层12的厚度大于所述GaN层13的厚度，所述InGaN层12中In的掺杂百分比含量低于所述多量子阱的阱层中In的掺杂百分比含量。
考虑到发光二极管的工作原理和各部分的性能，所述多量子阱中包含有1～10个InGaN/GaN的复合结构为宜。
所述多量子阱中InGaN的组成为InxGa1-xN，其中0≤x＜1。
所述InGaN/GaN的复合结构中InGaN层的厚度为
～
所述InGaN/GaN的复合结构中GaN层的厚度为～
所述InGaN层中掺杂有SiH4。
本发明还提供了一种如上述的发光二极管的结构的制作方法，在制作好N型GaN之后，包括如下步骤：
(1)生长InGaN层：将生长温度设定在700℃～900℃，反应器的压力为100torr～700torr，通入5L～40L的NH3和5L～40L的N2，通入流量为50sccm～500sccm的TEGa，还通入流量为50sccm～800sccm的TMIn，生长时间为50s～400s；
(2)生长GaN层：停止通入TMIn，生长GaN；
(3)回到步骤(1)，生长下一个InGaN/GaN的复合结构，最后一个InGaN/GaN的复合结构生长完成后，继续生长多量子阱层以及发光二极管其它的部分。
在生长所述InGaN/GaN的复合结构中InGaN层的时候还加入SiH4。
发光二极管其它部分的制作过程均为公知技术，在此不再赘述。
本发明上述发光二极管的结构的制作方法，步骤简单，易于使用。制作出的发光二极管，通过多量子阱缓冲层的过渡，有效的减轻了晶格不匹配的差距，有助于阱的晶体质量的提高，进而提高内部的量子效率，最终提高发光二极管的出光效率和发光强度。
Claims (8)
1.一种发光二极管的结构，其中包括N型GaN层、多量子阱层、P型AlGaN层，其特征在于，所述N型GaN层与所述多量子阱层之间还间隔有多量子阱缓冲层，所述多量子阱缓冲层包含有一个或多个InGaN/GaN的复合结构，每个InGaN/GaN的复合结构都包括一层位于下面的InGaN层和一层位于上面的GaN层，所述InGaN/GaN的复合结构中，所述InGaN层的厚度大于所述GaN层的厚度，所述InGaN层中In的掺杂百分比含量低于所述多量子阱的阱层中In的掺杂百分比含量。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的结构，其特征在于，所述多量子阱中包含有1～10个InGaN/GaN的复合结构。
3.根据权利要求1所述的发光二极管的结构，其特征在于，所述多量子阱中InGaN的组成为InxGa1-xN，其中0≤x＜1。
4.根据权利要求1所述的发光二极管的结构，其特征在于，所述InGaN/GaN的复合结构中InGaN层的厚度为～
5.根据权利要求1所述的发光二极管的结构，其特征在于，所述InGaN/GaN的复合结构中GaN层的厚度为
～
6.根据权利要求2所述的发光二极管的结构，其特征在于，所述InGaN层中掺杂有SiH4。
7.一种如权利要求1所述的发光二极管的结构的制作方法，其特征在于，在制作好N型GaN之后，包括如下步骤：
(1)生长InGaN层：将生长温度设定在700℃～900℃，反应器的压力为100torr～700torr，通入5L～40L的NH3和5L～40L的N2，通入流量为50sccm～500sccm的TEGa，还通入流量为50sccm～800sccm的TMIn，生长时间为50s～400s；
(2)生长GaN层：停止通入TMIn，生长GaN；
(3)回到步骤(1)，生长下一个InGaN/GaN的复合结构，最后一个InGaN/GaN的复合结构生长完成后，继续生长多量子阱层以及发光二极管其它的部分。
8.根据权利要求7所述的发光二极管的结构的制作方法，其特征在于，在生长所述InGaN/GaN的复合结构中InGaN层的时候还加入SiH4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200610148300XA CN100559620C (zh) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | 发光二极管的结构及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200610148300XA CN100559620C (zh) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | 发光二极管的结构及其制作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101212002A true CN101212002A (zh) | 2008-07-02 |
| CN100559620C CN100559620C (zh) | 2009-11-11 |
Family
ID=39611788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB200610148300XA Expired - Fee Related CN100559620C (zh) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | 发光二极管的结构及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100559620C (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101567414B (zh) * | 2009-06-04 | 2012-07-25 | 上海蓝光科技有限公司 | 一种发光二极管芯片及其制造方法 |
| CN102916088A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 晶元光电股份有限公司 | 具有多层发光叠层的发光元件 |
| CN103088416A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-05-08 | 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 | Led外延片沉积方法和led外延片沉积设备 |
| CN103378241A (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-30 | 江门市奥伦德光电有限公司 | 一种新型的GaN基发光二极管器件及其制作方法 |
| CN103633215A (zh) * | 2012-08-28 | 2014-03-12 | 江门市奥伦德光电有限公司 | 一种新型的GaN基绿光发光二极管器件及其制作方法 |
| CN104638082B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-10-13 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 低电压GaN 基LED 外延结构的制作方法 |
| CN109326691A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-12 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管外延片的制造方法 |
| CN113451459A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-09-28 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 发光二极管、外延结构及其制作方法 |
-
2006
- 2006-12-29 CN CNB200610148300XA patent/CN100559620C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101567414B (zh) * | 2009-06-04 | 2012-07-25 | 上海蓝光科技有限公司 | 一种发光二极管芯片及其制造方法 |
| CN102916088A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 晶元光电股份有限公司 | 具有多层发光叠层的发光元件 |
| CN102916088B (zh) * | 2011-08-01 | 2015-12-02 | 晶元光电股份有限公司 | 具有多层发光叠层的发光元件 |
| CN103378241A (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-30 | 江门市奥伦德光电有限公司 | 一种新型的GaN基发光二极管器件及其制作方法 |
| CN103633215A (zh) * | 2012-08-28 | 2014-03-12 | 江门市奥伦德光电有限公司 | 一种新型的GaN基绿光发光二极管器件及其制作方法 |
| CN103088416A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-05-08 | 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 | Led外延片沉积方法和led外延片沉积设备 |
| CN104638082B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-10-13 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 低电压GaN 基LED 外延结构的制作方法 |
| CN109326691A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-12 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管外延片的制造方法 |
| CN113451459A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-09-28 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 发光二极管、外延结构及其制作方法 |
| CN113451459B (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-13 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 发光二极管、外延结构及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100559620C (zh) | 2009-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100559620C (zh) | 发光二极管的结构及其制作方法 | |
| US8330173B2 (en) | Nanostructure having a nitride-based quantum well and light emitting diode employing the same | |
| CN1855370B (zh) | 制造氮化物基半导体器件的方法和如此制造的发光器件 | |
| JP2004193617A5 (zh) | ||
| CN102479897A (zh) | 具有凹坑层的发光二极管装置及其制造方法 | |
| CN102047450A (zh) | 化合物半导体发光元件、采用该化合物半导体发光元件的照明装置以及化合物半导体发光元件的制造方法 | |
| CN102439740A (zh) | 发光器件 | |
| TW201626600A (zh) | 氮化物半導體發光元件 | |
| CN101211999B (zh) | 发光二极管多量子阱的制作方法 | |
| CN106057990A (zh) | 一种GaN基发光二极管的外延片的制作方法 | |
| CN101335312B (zh) | 发光二极管的器件结构及其制作方法 | |
| CN115036400A (zh) | 一种微发光二极管外延结构及其制备方法 | |
| CN103456852B (zh) | 一种led外延片及制备方法 | |
| CN102208500A (zh) | 一种led外延生长方法和led外延结构 | |
| CN100585891C (zh) | 发光二极管的出光结构及其制作方法 | |
| CN104993027A (zh) | 发光二极管外延片及其制作方法 | |
| CN113571616B (zh) | AlGaN基深紫外发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN107768494B (zh) | 一种led外延结构及其制备方法 | |
| JP5327778B2 (ja) | 半導体素子およびその製造方法 | |
| CN110383508A (zh) | 半导体发光元件及半导体发光元件的制造方法 | |
| CN112802929A (zh) | 发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN107808912B (zh) | 一种氮化物发光二极管及其制备方法 | |
| KR100728132B1 (ko) | 전류 확산층을 이용한 발광 다이오드 | |
| CN112786746B (zh) | 发光二极管的外延片及其制备方法 | |
| CN109273563A (zh) | 一种发光二极管外延片及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091111 |