CN102956476B - 氮化镓发光二极管的快速热退火 - Google Patents

Abstract

氮化镓发光二极管的快速热退火。本发明公开一种在形成氮化镓(GaN)发光二极管(LED)时所执行的快速热退火的方法，以及使用所述快速热退火方法所形成的氮化镓发光二极管。一种例示性方法包含形成氮化镓多层结构，其具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，且所述n型氮化镓层与p型氮化镓层之间夹入激活层。该方法还包含使用激光器或闪光灯对p型氮化镓层执行快速热退火。该方法还包含在氮化镓多层结构上形成透明导电层，且将p型接触添加至透明导电层上及将n型接触添加至n型氮化镓层上。所得氮化镓发光二极管具有增强的输出功率、更低的接通电压及减低的串联电阻。

Description

氮化镓发光二极管的快速热退火

技术领域

本发明是涉及一种发光二极管，特别是涉及一种氮化镓发光二极管及其快速热退火方法。

现有技术

发光二极管（特别是氮化镓发光二极管），已被证明对各种照明应用(例如全彩显示器、交通号志灯等等)有用，且如果可使这样的LED更有效率，则可用于更多应用(例如背照光LCD面板、固态照明以取代传统白炽灯及荧光灯等等)。为实现更高效率的氮化镓发光二极管，它们需要具有增强的输出功率、更低的接通电压及减小的串联电阻。氮化镓发光二极管中的串联电阻是与掺杂物激活的效率、电流散布的均匀性及欧姆接触形成密切相关。

对于氮化镓而言，可容易地使用Si而使n型掺杂物具有高达1×10²¹cm^-3的激活浓度。p型氮化镓可借助使用Mg作为掺杂物而获得。然而，Mg掺杂的效率由于其高热激活能而相当低。在室温下，仅数个百分比的并入的Mg对自由空穴浓度的有贡献。由于在生长处理期间的氢钝化，在MOCVD生长期间使Mg掺杂进一步复杂化。氢钝化需要热退火步骤以破坏Mg-H键并激活掺杂物。典型的热退火是在约700℃的N₂环境中执行。到目前为止，p型氮化镓中的实际空穴浓度仍限于约5×10¹⁷cm^-3。该低激活水平导致弱欧姆接触及大散布电阻，此限制氮化镓发光二极管的性能。

发明内容

本发明的一方面是一种氮化镓发光二极管的形成方法。该方法包含在基板顶部形成具有夹着激活层的n型氮化镓层与p型氮化镓层的氮化镓多层结构。该方法亦包含对该p型氮化镓层执行持续时间为10秒或者更短的快速热退火。所述快速热退火可以是激光尖峰退火（laser spike annealing,LSA），其包含对该p型氮化镓层扫描激光束；或者是闪光灯退火（flash lamp annealing），其包含使整个晶片暴露在来自闪光灯的闪光或辐射下。本方法亦包含在该氮化镓多层结构上形成透明导电层。本方法还包括将p型接触添加至透明导电层及将n型接触添加至n型氮化镓层。

本方法较佳地还包括对所述透明导电层执行快速热退火。

本方法较佳地还包括对所述p型接触执行快速热退火。

本方法中，p型接触较佳地具有p型接触电阻，该对p型接触执行该快速热退火导致该p型接触电阻在从约4x10^-4ohm-cm²至约1x10^-6ohm-cm²的范围中。

本方法较佳地还包括对所述n型接触执行快速热退火。

本方法较佳地还包括形成凸缘在所述氮化镓多层结构及所述透明导电层中，以暴露n型氮化镓层。本方法较佳地还包括形成n型接触在暴露的n型氮化镓层上。

本方法中，快速热退火较佳地具有最大退火温度T_AM，它是在从约700°C至约1500°C的范围中。

本方法中，所述快速热退火较佳地是借助激光器或闪光灯来执行。

本方法中，所述快速热退火较佳地是借助闪光灯来执行，该闪光灯对整个该p型氮化镓层照射单一道闪光。

本方法中，所述p型氮化镓层被执行该快速热退火后，较佳地具有从约5x10¹⁷cm^-3至约5x10¹⁹cm^-3范围中的被激活的掺杂物浓度。

本方法较佳地还包括形成所述激活层以包括多重量子阱结构。

本发明的另一方面是形成氮化镓发光二极管的方法。所述方法包含形成氮化镓多层结构，所述氮化镓多层结构具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，所述n型氮化镓层与p型氮化镓层之间夹入激活层。本方法也包含形成p型接触层，邻接于该p型氮化镓层。本方法也包含形成n型接触在该n型氮化镓层上。本方法还包括对该n型接触执行快速热退火。所述快速热退火的持续时间是10秒或者更短，其可使用激光器或闪光灯来执行。

在本方法中，快速热退火较佳地是使用激光器或闪光灯来执行。

在本方法中，n型接触较佳地具有n型接触电阻。该对n型接触执行快速热退火导致该n型接触电阻在从约1x10^-4ohm-cm²至约1x10^-6ohm-cm²的范围中。

本方法较佳地还包括使该快速热退火具有最大退火温度T_AM，它是在从约700°C至约1500°C的范围中。

本发明的另一方面是氮化镓二极管，它包含基板、氮化镓多层结构、透明导电层、p型接触及n型接触。氮化镓多层结构是形成在基板上。氮化镓多层结构具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，所述n型氮化镓层与所述p型氮化镓层之间夹入激活层。P型氮化镓层被施以快速热退火，以便使该层具有大于约5x10¹⁷cm^-3并且直至约5x10¹⁹cm^-3的被激活的掺杂物浓度。透明导电层位在氮化镓多层结构的顶部。p型接触是形成在透明导电层的顶部。n型接触被形成在n型氮化镓层的暴露部分上。快速热退火具有10毫秒或更短的持续时间，并且可以使用激光器或闪光灯来执行。

在所述氮化镓发光二极管中，p型接触较佳地具有从约4x10^-4ohm-cm²至约1x10^-6ohm-cm²范围中的欧姆接触电阻。

在所述氮化镓发光二极管中，n型接触较佳地具有从约1x10^-4ohm-cm²至约1x10^-6ohm-cm²范围中的n型接触电阻。

本发明的另一方面是氮化镓发光二极管，它包含基板、p型接触层、氮化镓多层结构及n型接触。p型接触层是形成在基板上。氮化镓多层结构是形成在p型接触层的顶部。所述氮化镓多层结构具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，n型氮化镓层与p型氮化镓层之间夹入激活层，p型氮化镓层邻接于p型接触层。n型氮化镓层被施以快速热退火，以得到具有约3×10¹⁹cm^-3至约3×10²¹cm^-3的激活掺杂物浓度的层。n型接触是形成在n型氮化镓层的顶部。所述快速热退火具有10秒或更短的持续时间，且可使用激光或闪光灯来执行。

在氮化镓发光二极管中，被快速热退火层较佳地是闪光灯快速热退火层与激光器快速热退火层之一。

在氮化镓发光二极管中，n型接触较佳地具有从约1x10^-4ohm-cm²至约1x10^-6ohm-cm²范围间的n型接触电阻。

在以下详细描述中将阐述本发明的另外特征及优点，且熟悉此项技术者将自该描述而易于部分明白或借助实践如本文中所述的发明(包含以下详细描述、技术方案以及附图)而认识到本发明的另外特征及优点。

应了解先前一般描述与以下详细描述两者呈现本发明的若干实施例，且意欲提供一概述或架构用于理解本发明所主张的本质及特性。附图被包含以提供本发明的进一步理解，并被并入至此说明书中且构成此说明书的一部分。附图示出本发明的各种实施例，且与描述一起用来解释本发明的原理及操作。

附图说明

图1是用于GaN LED的一例示结构的剖面示意图；

图2是退火温度T_A(°C)对时间(毫秒(ms))的曲线图并示出当执行激光尖峰退火(LSA)时对于用激光束扫描的三个不同驻留时间的例示性退火温度分布曲线；

图3是示出使用扫描激光束的LSA处理的p型氮化镓层的特写侧视图；

图4是例示线型扫描激光束形状的示意图；

图5是应用于在本发明的GaN LED(例如图1所示)的产生过程中所形成的GaN LED结构的第一例示性LSA方法的示意图；

图6是类似于图5并展示进一步包含透明导电层的GaN LED多层结构；

图7是类似于图1并展示经由用激光束扫描在透明导电层表面上方以及在形成在该透明导电层上的p型接触上方而经受LSA的GaNLED；

图8是类似于图5并展示一例示GaN LED，其中该GaN LED多层结构是被颠倒以使n型氮化镓层在顶部并包含n型接触，且经由用激光束扫描n型氮化镓层的表面上方而使该GaN LED被施以LSA；

图9是模拟的电流(毫安(mA))对电压(V)曲线的图，它们示出本发明的GaN LED性能(■)相较于现有技术性能(◆)的增益(如使用LSA所实现)以降低操作电压上的串联电阻；

图10是为一例示LED晶片被闪光灯退火系统照射以实现快速热退火的示意图；

图11是类似于图7，示出一例示实施例中的GaN LED是被闪光灯的闪光所照射而被施以快速热退火；

图12是类似于图8，示出一例示实施例中的GaN LED是被闪光灯的闪光所照射而被施以快速热退火；

图13是类似于图5，示出一例示实施例中的GaN LED结构在制造GaN LED的过程中是被一闪光灯的闪光所照射而被施以快速热退火；

图14是类似于图6，示出一例示实施例中的GaN LED结构在制造GaN LED的过程中是被一闪光灯的闪光所照射而被施以快速热退火。

具体实施方式

现详细参考本发明的目前较佳实施例，在附图中示出本发明的实例。无论何时，在所有附图中相同或相似组件符号及标记是用以意指相同或相似部件。术语“上”及“下”为用以促进描述的相对术语而非意为严格限制。

许多所想要的LED特性（较高的掺杂物浓度、较低的接触电阻等）可透过下述实施方式的快速热退火来得到已经被确认了。在此处所定义的退火是指持续时间约10秒或者更短。快速热退火可以借助使用激光器（例如激光尖峰退火）或闪光灯（闪光灯退火）来实现。

以下诸多讨论是以激光尖峰退火为例，但所改良之处以及权利要求是可扩展至各种形式的毫秒退火。

图1是用于氮化镓(GaN)发光二极管(LED)10的一例示性结构的示意横截面图。在美国专利案第6,455,877号、第7,259,399号及第7,436,001号中亦描述例示性GaN LED，该等专利案以引用方式并入本文中。氮化镓发光二极管10包含基板20，诸如蓝宝石、SiC、GaN Si等等。氮化镓多层结构30是安置在基板20的顶部，该氮化镓多层结构包含n型掺杂GaN层(“n型氮化镓层”)40及具有表面52的p型掺杂GaN层(“p型氮化镓层”)50。该n型氮化镓层40与该p型氮化镓层50夹着激活层60，且n型氮化镓层40是邻接基板20。激活层60包括(例如)多重量子井(MQW)结构，诸如未经掺杂的GaInN/GaN超晶格。氮化镓多层结构30因此界定p-n结。具有表面72的透明接触层(TCL)70驻留在氮化镓多层结构30的顶部。例示性TCL 70包含氧化铟锡(ITO)。TCL 70用来散布电流并充当抗反射涂层以使光学输出最佳化。

氮化镓发光二极管10进一步包含凹口80，其暴露充当用于支撑n型接触90n的凸缘的n型氮化镓层40的表面部分42。例示性n型接触材料包含Ti/Au、Ni/Au、Ti/Al或其等的组合。p型接触90p是配置在TCL表面72的一部分上。例示性p型接触材料包含Ni/Au及Cr/Au。

氮化镓发光二极管10与现有技术的氮化镓发光二极管的不同点在于以下方式的至少之一：a)p型氮化镓层50中的掺杂物激活更大；b)使用激光尖峰退火(LSA)来使n型接触90n成合金；及c)使用LSA来使p型接触90p成合金。以下详细描述处理氮化镓发光二极管10以实现此等不同点的方法。

激光尖峰退火(LSA)

为了增加p型氮化镓层50中的激活，短持续时间的高退火温度是需要的。使用传统退火时，可施加的最大温度是受限于GaN材料性质的降解。降解机制为在MOCVD生长处理期间(例如用Mg)掺杂的p型氮化镓层50的分解。Mg需要较高退火温度以有效率地激活，但在高温下的长持续时间使GaN分解出向外扩散氮并减小p型GaN中自由空穴的浓度。传统非快速热退火处理使基板在700°C的氮环境中保持几十秒至几分钟。

另一降解机制为在p型氮化镓层50中的应变松弛及位错产生。由于晶格失配，异质外延结构是处于具有内建应变的亚稳态。传统热退火由于热膨胀系数的失配而引入额外应变，且因此加速位错扩散及倍增。

本发明采用激光尖峰退火(LSA)，其使用比传统非快速热退火较为高的温度以及较为短的退火时间。美国专利第6,747,245号、第7,154,066号及第7,399,945号中描述适于实施本发明的该方法的例示性LSA系统，该专利以引用方式并入本文中。在本发明的该方法中，LSA的例示性应用相较于传统RTA使退火时间减少3至4个数量级，从而实现更高退火温度T_A(例如T_A>1100°C)且无有害的氮向外扩散及位错产生效应。

使用LSA来增强经掺杂GaN层中的掺杂物激活改良接触电阻，因为在高掺杂物浓度下隧道效应电流更高且势垒高度更低。在高激活掺杂物浓度下，特定接触电阻ρ_c按以下比例确定：

方程式1

其中势垒高度变化由以下方程序给出：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\φ}}_B={\left[\frac{q^{3}N}{8{\mathrm{\π}}^2{\mathrm{\ϵ}}^3}(V_0-\frac{k_{B}T}{q})\right]}^{1/4}$ 方程式2

在以上方程序中，h是普朗克常数（Planck constant），m^*是电子或空穴的有效质量，ε是氮化物的介电常数，N是激活掺杂物浓度，q是基本电荷，k_B是波尔兹曼常数（Boltzmann constant），T是绝对温度，及V₀是接触电位。

Δφ_B随激活掺杂物浓度N的增大而增大，此减小方程式1的指数中的分子，且增大N借助增大方程式1的指数中的分母而减小ρ_c。因此，接触电阻ρ_c随掺杂物激活的增加而减小。本发明的该方法的例示性实施例增大p型GaN中的激活掺杂物浓度，乘以高达约2.5倍的因子(例如自约5×10¹⁷cm^-3至约1.25×10¹⁸cm^-3)，由此提供总接触电阻(包含散布电阻)约60%的减少。

图2是退火温度T_A(°C)对时间(毫秒)曲线图并示出对于一扫描激光束120(诸如图3及图4中所示)的三个不同驻留时间的例示性退火温度分布(曲线)。图2中的曲线表示当激光束120接近并经过点上方时在一给定层的表面(诸如p型氮化镓层50的表面52，如所示)上的点P的退火温度分布。在计算中，激光束120在表面52处具有一细长形状(如在一选择强度临限值处所取得)，例如具有约10毫米的长度L及约100微米的宽度W，或约100:1的纵横比。激光束120以一速度V_S扫描整个表面52。驻留时间t_d是取决于波束宽度W及扫描速度V_S。对于较长驻留时间，热传导随激光束120接近而预热该点P，直至激光束120照射该点P，由此使退火温度达到其最大值T_AM。对于较短驻留时间，热传导不足以预热硅且点P经历最大退火温度T_AM的持续时间更短很多。此允许调整退火温度分布。

用于GaN LED结构的例示性LSA方法

图5是应用于在产生氮化镓发光二极管10的过程中所形成的GaNLED结构100的第一例示性LSA方法的示意图。GaN LED结构100包含基板20及氮化镓多层结构30。使扫描束120入射在p型氮化镓层50的表面52上。借助用激光束120扫描或借助扫描GaN LED结构100(例如借助扫描用在形成氮化镓发光二极管10过程中的晶片(图中未示))而实现激光束120的扫描。驻留时间t_d=W/V_S的一例示性范围是自约10微秒(μs)至10毫秒(ms)。最大退火温度T_AM的例示性范围是自约700℃至约1500°C。最大退火温度T_AM是取决于GaN离解的数量及GaN LED结构100中的晶格失配应变松弛及位错。退火的深度取决于驻留时间及激光束强度。例示性激光束强度为400瓦/毫米²。例示性氮化镓多层结构30具有几微米至约10微米的厚度，且退火通常到达自10微米至100微米，即：大体穿过氮化镓多层结构100且在某些情况下一直向下至基板20。因此，即使继续增加p型氮化镓层50的掺杂物激活是所要追求的，在一例示性实施例中亦存在增加其下n型氮化镓层40中掺杂物激活的额外益处。

在执行GaN LED结构100的退火之后，接着将TCL 70施加于p型氮化镓层表面52的顶部。接着形成凹口80，且施加(例如沉积)n型接触90n及p型接触90p以形成如图1中所示的氮化镓发光二极管10。

图6是类似于图5并展示进一步包含TCL 70的GaN LED结构100。在TCL 70的沉积后执行LSA的优点在于TCL 70可充当一罩盖层以防止氮在退火期间除气，由此实现更高退火温度T_A且材料不降解。

图7是类似于图1并展示经由用激光束120扫描在TCL表面72上方(包含在p型接触90p上方)的而经受LSA的氮化镓发光二极管10。比传统非快速退火技术低的LSA热预算允许使用前面所提及的高退火温度且无p型接触90p中的金属击穿p-n结的风险。

在本文所公开的退火方法的例示性实施例中，LSA是用于图7的GaN LED的p型接触90p中的欧姆合金形成。通常，借助在500℃至800℃之间的温度下使Ni/Au成合金10分钟至20分钟而实现p型欧姆接触。由于穿过p-n结的合金金属的过度扩散，高合金温度导致形态降解及泄漏。由于低p型浓度，所以接触电阻为高，例如约1×10^-3欧姆-厘米²。此不仅导致大电压降，且产生在高电流电平下可使氮化镓发光二极管10的使用期限降级的局部加热。借助使用LSA，可施加更高退火温度且不凝聚。此提供一新机会用于形成p型接触90p及改良氮化镓发光二极管10的总可靠性。在一例示性实施例中，p型接触电阻是在自约4×10^-4ohm-cm²至约1×10^-6ohm-cm²的范围内。因此，在本发明的方法的例示性实施例中，使p型氮化镓层50中的p型接触成合金与增加掺杂物激活的组合提供一组合益处，其提供所得氮化镓发光二极管10的性能的额外增加。

图8是类似于图5并展示一例示性垂直氮化镓发光二极管10，其中基板20是金属(例如铜合金)，且氮化镓多层结构30具有与图5中所示颠倒的n型氮化镓层40及p型氮化镓层50，即：具有表面42的n型氮化镓层40是在激活层60上方且p型氮化镓层50是在该激活层下方。n型接触90n驻留在n型氮化镓层表面42的顶部且p型接触90p驻留在p型氮化镓层50下方并亦充当一反射层。亦可在p型接触90p的邻近处添加一单独反射层(图中未展示)。图8的氮化镓发光二极管10经由用激光束120扫描在n型氮化镓层表面42上方(包含在n型接触90n上方)而经受LSA。金属基板20是黏合至氮化镓多层结构30并具有用来有效散热的良好导热性。此外应注意因为退火向下到达p型氮化镓层位，所以在一例示性实施例中此层亦经历进一步增强所得氮化镓发光二极管10的性能的增加掺杂物激活。需特别说明的是，图8的垂直的氮化镓发光二极管10可借助倒装片（flip-chip）过程来形成。

由于此层中的大体高掺杂物浓度，建立n型接触90n至n型氮化镓层40的欧姆接触通常不是问题。可实现在1×10^-6ohm-cm²以下的特定接触电阻ρ_c。然而，在选进的倒装片LED中，在黏合至不同基板之后执行n型接触形成。在此情况下，需要限制热预算(定义为热激活exp{-E_a/k_BT_A}与退火持续时间之乘积，其中E_a是热激活能，k_B是波尔兹曼常数，及T_A是退火温度)以避免由氮化镓多层结构30与(金属)基板20之间的热膨胀系数的失配产生的应力及位错。在此情况下，在300°C下的低温退火已用以形成欧姆接触并已导致接触电阻ρ_c=7×10^-4ohm-cm²，其比可使用与LSA相关联的更高退火温度及超低热预算而实现的接触电阻高很多。在一例示性实施例中，使用LSA退火来在n型GaN中实现低至1×10^-6ohm-cm²的接触电阻ρ_c，从而导致相较于无激光退火的LED的在350mA驱动电流下高达8%的GaN LED性能改良。

减小氮化镓发光二极管10的接触电阻导致改良的性能。随着二极管电流增大，由(nk_BT/qI)给出的固有电阻(其中n是理想因子，k_B是波尔兹曼常数，T是结温度，q是基本电荷，及I是二极管电流)减至串联电阻R_S控制氮化镓发光二极管10的效率的点。

图9绘制模拟的电流I(毫安(mA))对电压(V)的曲线，它们示出借助使用LSA的氮化镓发光二极管10的性能增益以降低操作电压上的串联电阻。这些曲线图是用于具有不同串联电阻R_S的氮化镓发光二极管10，且“菱形”曲线(◆)模拟传统GaN LED而“方形”曲线(■)模拟使用本发明的基于LSA的方法在p型GaN中具有2.5倍高的掺杂物激活的氮化镓发光二极管10。应注意电压变化ΔV是经由关系式ΔV=IΔR_S而与串联电阻的变化相联系。

在电流I=350mA时，串联电阻R_S的40%减小(接触电阻的60%下降)导致操作电压V的约10%下降且因此导致以流明/瓦表示的LED效率的约10%增大。串联电阻的主要部分是由于接触电阻。

将来若主要LED制造商采用预期更高的驱动电流，则改良甚至可更大。图9中的两条曲线分岔使得驱动电流越高，电压下降越大。因此，在驱动电流为700mA时，预期使用本发明的方法所形成的氮化镓发光二极管10比传统经掺杂的GaN LED更高效15%至20%。此使具有100流明/瓦GaN LED的传统输出的GaN LED改良为具有约120流明/瓦的输出。

闪光灯退火

本发明一例示性的实施例包含使用来自闪光灯的闪光来执行快速热退火。图10是为一例示LED晶片200，其具有表面202。LED晶片200被一晶片载台206所支撑。LED晶片200包含如图11与图12所示的氮化镓发光二极管10，或者包含如图13与图14所示的在制造氮化镓发光二极管10过程中所形成的GaN LED结构100。LED晶片200以及晶片载台206是被密封于腔体220的腔体内部210。闪光灯250驻留在晶片表面202周围的腔内部210中。闪光灯250可包含一个或多个闪光灯组件252。闪光灯250被配置用于发出具有持续时间为毫秒等级，例如介于0.1毫秒至100毫秒之间的闪光260。在实现LED晶片200的基于闪光灯的快速热退火时，闪光260是曝光整个晶片表面202。示例的基于闪光灯的快速热退火系统与方法是公开于美国专利US7015422的以及美国专利公开US2008/0008460中，前述二专利均被本申请所引用。

图11是类似于图7，示出一例示实施例中的氮化镓二极管10是被在TCL表面72上方以及在p型接触90p上方的闪光260所照射，而被施以快速热退火。图12是类似于图8，示出一例示实施例中的垂直氮化镓发光二极管10，其中基板20是金属（例如铜合金）的，且GaN多层结构30具有相反于图5所示的n型氮化镓层40以及p型氮化镓层50，亦即具有表面42的n型氮化镓层40是位在激活层60之上，p型氮化镓层50是位在激活层60之下。n型接触90n位在n型氮化镓层的表面42的顶部，p型接触90p是位在p型氮化镓层50的下方且同时作为反射层之用。图12的氮化镓发光二极管10是被在n型氮化镓层的表面42上方以及在n型接触90n上方的闪光260所照射而被施以快速热退火。

图13是类似于图5，其示出一例示实施例中的GaN LED结构100在制造氮化镓二极管10的过程中是被闪光260所照射而被施以快速热退火

图14是类似于图6，其示出一例示实施例中的包含TCL 70的GaNLED结构100在制造GaN LED的过程中是被闪光260所照射而被施以快速热退火。

熟悉此项技术者将明白可在不背离本发明的精神及范围的情况下对本发明作出各种修改及变动。因此，意欲本发明涵盖本发明的这些修改及变动，只要它们在所附权利要求书及它们的等效物的范围内。

Claims (20)

1.一种形成氮化镓发光二极管的方法，包括：

在基板上形成氮化镓多层结构，该氮化镓多层结构具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，该n型氮化镓层与该p型氮化镓层之间夹入激活层；

对该p型氮化镓层执行快速热退火，其中该快速热退火具有10秒或更短的持续时间；

在该氮化镓多层结构上形成透明导电层；及

添加p型接触至该透明导电层，且添加n型接触至该n型氮化镓层，

其中该p型接触具有p型接触电阻，而所述对该p型接触执行快速热退火导致p型接触电阻在从4×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²的范围中。

2.如权利要求1的形成氮化镓发光二极管的方法，还包括对该透明导电层执行该快速热退火。

3.如权利要求1或2的形成氮化镓发光二极管的方法，还包括对该p型接触执行该快速热退火。

4.如权利要求3的形成氮化镓发光二极管的方法，还包括对该n型接触执行快速热退火。

5.如权利要求4的形成氮化镓发光二极管的方法，还包括：

在该氮化镓多层结构及该透明导电层中形成凸缘，以暴露该n型氮化镓层；及

在该暴露的n型氮化镓层上形成所述n型接触。

6.如权利要求1的形成氮化镓发光二极管的方法，其中该快速热退火具有最大退火温度T_AM，它是在700℃至1500℃的范围中。

7.如权利要求6的形成氮化镓发光二极管的方法，其中该快速热退火利用激光器或闪光灯。

8.如权利要求7的形成氮化镓发光二极管的方法，其中该快速热退火是利用闪光灯来执行，该闪光灯对整个该p型氮化镓层照射单一道闪光。

9.如权利要求1的形成氮化镓发光二极管的方法，其中该p型氮化镓层被执行该快速热退火后，具有从5×10¹⁷cm^-3至5×10¹⁹cm^-3范围中的被激活的掺杂物浓度。

10.如权利要求1的形成氮化镓发光二极管的方法，还包括形成该激活层以包括多重量子阱结构。

11.一种形成氮化镓发光二极管的方法，包括：

形成氮化镓多层结构，该氮化镓多层结构具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，该n型氮化镓层与该p型氮化镓层之间夹入激活层；

形成p型接触层，邻接于该p型氮化镓层；

在该n型氮化镓层上形成n型接触；及

对该n型接触执行快速热退火，其中该快速热退火具有10秒或更短的持续时间，

其中该p型接触具有p型接触电阻，而所述对该p型接触执行快速热退火导致p型接触电阻在从4×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²的范围中。

12.如权利要求11的形成氮化镓发光二极管的方法，其中该快速激光退火的执行是使用激光器或闪光灯。

13.如权利要求12的形成氮化镓发光二极管的方法，其中该n型接触具有n型接触电阻，并且所述对该n型接触执行快速热退火导致该n型接触电阻在从1×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²的范围中。

14.如权利要求11的形成氮化镓发光二极管的方法，还包括进行该快速热退火，该快速热退火具有最大退火温度T_AM，它是在从700℃至1500℃的范围中。

15.如权利要求14的氮化镓发光二极管，其中该n型接触具有从4×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²范围中的n型接触电阻。

16.一种氮化镓发光二极管，包括：

基板；

氮化镓多层结构，形成在该基板上，并具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，该n型氮化镓层与该p型氮化镓层之间夹入激活层，其中该p型氮化镓层包括快速热退火层，该快速热退火层具有大于5×10¹⁷cm^-3并且直到5×10¹⁹cm^-3的被激活的掺杂物浓度；

透明导电层，在该氮化镓多层结构的顶部；

p型接触，形成在该透明导电层上；及

n型接触，形成在该n型氮化镓层的暴露部分上；

其中该快速热退火层被以10秒或更短的持续时间进行快速热退火，

其中该p型接触具有从4×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²范围中的欧姆接触电阻。

17.如权利要求16的氮化镓发光二极管，其中该n型接触具有从4×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²范围中的n型接触电阻。

18.一种氮化镓发光二极管，包括：

基板；

p型接触层，形成在该基板上；

氮化镓多层结构，形成在该p型接触层上，并具有n型氮化镓层与p型氮化镓层，该n型氮化镓层与该p型氮化镓层之间夹入激活层，该p型氮化镓层邻接于该p型接触层，且该n型氮化镓层包括快速热退火层，该快速热退火层具有3×10¹⁹cm^-3至3×10²¹cm^-3的激活掺杂物浓度；及

n型接触，形成在该n型氮化镓层上；

其中该快速热退火层被以10秒或更短的持续时间进行快速热退火。

19.如权利要求18的氮化镓发光二极管，其中该快速热退火层是闪光灯快速热退火层和激光器快速热退火层之一。

20.如权利要求18或1的氮化镓发光二极管，其中该n型接触具有从1×10^-4ohm-cm²至1×10^-6ohm-cm²的范围内的n型接触电阻。