CN108321262A - 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 - Google Patents
一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108321262A CN108321262A CN201810183927.1A CN201810183927A CN108321262A CN 108321262 A CN108321262 A CN 108321262A CN 201810183927 A CN201810183927 A CN 201810183927A CN 108321262 A CN108321262 A CN 108321262A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- diamonds
- highly doped
- led
- sic
- 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.)
- Pending
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 134
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 97
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 42
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 32
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 23
- 238000000259 microwave plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N trihydridoboron Substances B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/0008—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
- H01L33/0012—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions p-i-n devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/34—Materials of the light emitting region containing only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种垂直结构p‑金刚石/i‑SiC/n‑金刚石LED及其制作方法，垂直结构p‑金刚石/i‑SiC/n‑金刚石LED包括依次层叠设置的单晶金刚石衬底、p型硼高掺杂金刚石层、i型碳化硅层和n型磷高掺杂金刚石层，单晶金刚石衬底向外依次设置欧姆接触电极和保护金属层，n型磷高掺杂金刚石层向外依次设置欧姆接触电极和保护金属层，解决了金刚石LED发光效率问题。
Description
【技术领域】
本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法。
【背景技术】
发光二极管(LED)具有高效率、长寿命、节能和环保等优点，目前广泛应用于指示灯、数码管、显示屏、信号灯和固态照明等领域。作为一种全新的照明技术，LED是利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能的发光器件。自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，LED照明由于具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保的特性，被誉为人类照明的第三次革命。2014年诺贝尔物理学奖就授予给了蓝光LED的发明者，其所用材料为GaN。目前，LED的研究向着紫外和深紫外延伸。深紫外光是指波长100纳米到280纳米之间的光波，半导体深紫外光源在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大应用价值。深紫外LED除菌净化功能已日渐被广泛应用在医疗和健康领域，作为新一代紫外杀菌技术，具有无汞、安全环保和广泛的环境适应性等特点，属于物理广谱杀菌，无化学残留特性。与常见的用于照明的LED相比，深紫外LED在材料、工艺和应用方面有明显区别，其要求材料的禁带宽度比较大，氮化镓材料难以胜任，因此需要寻找合适的散热材料。此时，金刚石材料就是最佳的选择。金刚石的禁带宽度为5.5eV，载流子迁移率大，热导率最高，对深紫外到远红外光的透过性好，十分适合制备LED。一般而言，金刚石LED是p-金刚石/i-金刚石/n-金刚石结构，这种情况下，i层的发光波长与n层的吸收波长一致，会影响金刚石的发光效率。因此，需要寻求一种禁带宽度略窄的材料来做有源层，并且由于异质结的存在可以形成势阱，提高复合概率，从而提高发光效率。尽管减少n型磷高掺杂金刚石层的厚度能够减少光吸收，但是无法完全避免。因此，我们从能带结构入手，寻求一种禁带宽度略窄的材料来做有源层，从而稍微降低发光波长，使得n型磷高掺杂金刚石层不吸收i型碳化硅层发出的光，提高发光效率。并且由于异质结的存在可以形成势阱，有利于空穴和电子的积累，提高复合概率，也能提高发光效率。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法，以解决金刚石LED发光效率问题。
本发明所采取的技术方案是：一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，包括依次层叠设置的单晶金刚石衬底、p型硼高掺杂金刚石层、i型碳化硅层和n型磷高掺杂金刚石层，单晶金刚石衬底向外依次设置欧姆接触电极和保护金属层，n型磷高掺杂金刚石层向外依次设置欧姆接触电极和保护金属层。
进一步的，i型碳化硅层生长于单晶金刚石衬底1上的生长条件为：采用MPCVD方法，选用气体为CH4,H2和SiH4,气体流量为500sccm,气压为100-130Torr，CH4与H2的体积比为0.01％-10％，SiH4与CH4的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底1温度为850-1050℃。
进一步的，i型碳化硅层的厚度为1-100nm，缺陷密度小于1010cm-2。
进一步的，p型硼高掺杂金刚石层为硼掺杂层，掺杂浓度NA>1019cm-3，厚度为1-10μm。
进一步的，n型磷高掺杂金刚石层为磷掺杂层，掺杂浓度ND>1019cm-3，厚度为0.1-2μm。
进一步的，单晶金刚石衬底为重掺杂。
本发明采用的第二种技术方案是，一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED的制作方法，其特征在于，首先，采用MPCVD方法在单晶金刚石衬底上依次生长p型硼高掺杂金刚石层，i型碳化硅层和n型磷高掺杂金刚石层；然后，在单晶金刚石衬底和n型磷高掺杂金刚石层上分别向外淀积欧姆接触电极和保护金属层；最后对整体进行高温退火；
其中，外延生长i型碳化硅层时，选用气体为CH4,H2和SiH4,气体流量为500sccm,气压为100-130Torr，CH4与H2的体积比为0.01％-10％，SiH4与CH4的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底1温度为850-1050℃。
进一步的，外延生长i型碳化硅层的生长条件为：选用气体为CH4,H2和SiH4,气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4/H2＝0.01％，SiH4/CH4＝1，单晶金刚石衬底1温度为900℃。
进一步的，采用MPCVD方法在该衬底表面外延生长1μm p型硼高掺杂金刚石层，生长条件为：选用气体CH4、H2和TMB，气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4与H2的体积比为0.01％，TMB与CH4的体积比为80ppm，单晶金刚石衬底的温度为950℃，最终得到的掺杂浓度为1019cm-3。
进一步的，采用MPCVD方法在i型碳化硅层上外延生长100nm n型磷高掺杂金刚石层，生长条件为：选用气体CH4、H2和PH3，气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4与H2的体积比为0.05％，PH3与CH4的体积比为300ppm，单晶金刚石衬底温度为850℃，掺杂浓度为1019cm-3。
本发明具有以下有益效果：提供一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法，利用碳化硅作有源层，略微改变了发光波长，从而减少n型磷高掺杂金刚石层对光的吸收，同时异质结的存在能够在有源层形成载流子堆积，提高了发光效率。此外，金刚石材料具有优异的导热性能，可以改善器件的散热性能，提高晶体质量，减少窗口材料吸收，提高发光效率。
【附图说明】
图1是本发明实施例中垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED的示意图。
其中，1.单晶金刚石衬底；2.p型硼高掺杂金刚石层；3.i型碳化硅层；4.n型磷高掺杂金刚石层，5.欧姆接触电极，6.保护金属层。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理做进一步说明。
本发明提供了一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，包括依次层叠设置的单晶金刚石衬底1、p型硼高掺杂金刚石层2、i型碳化硅层3和n型磷高掺杂金刚石层4，单晶金刚石衬底1向外依次设置欧姆接触电极5和保护金属层6，n型磷高掺杂金刚石层4向外依次设置欧姆接触电极5和保护金属层6。
其中，i型碳化硅层3的厚度为1-100nm，缺陷密度小于1010cm-2。i层碳化硅3是LED的有源层，通过MPCVD技术外延生长实现，反应气体变为甲烷、氢气和硅烷，厚度为1-100nm，并且缺陷密度小于1010cm-2。
p型硼高掺杂金刚石层2为硼掺杂，通过MPCVD技术外延生长实现，反应气体采用甲烷、氢气和三甲基硼(TMB)，掺杂浓度大于1019cm-3，厚度为1-10μm。
n型磷高掺杂金刚石层4为磷掺杂，通过MPCVD外延技术获得，掺杂浓度大于1019cm-3，厚度为0.1-2μm。
欧姆接触电极5采用钛、钨为Ti或W等能与金刚石形成碳化物或固溶体的金属，淀积在金刚石表面后，通过高温退火形成良好的欧姆接触。
为了防止氧化，在欧姆电极层上淀积保护金属金6，保护金属层6可以采用Au,Pd,Pt等惰性金属，用于防止欧姆接触电极5氧化，同时便于封装引线；
单晶金刚石衬底1可以是高温高压合成衬底，也可以是CVD合成衬底，还可以是自支撑金刚石薄膜，取向均为(100)方向；单晶金刚石衬底1的形状为矩形、圆形、椭圆形或者其他形状。
n型磷高掺杂金刚石层4上欧姆电极形状为网格形。p型硼高掺杂金刚石层2上欧姆电极为矩形、圆形、椭圆形或者其他形状。
单晶金刚石衬底1为p型重掺杂衬底，直接在背面淀积欧姆接触电极5和保护金属层6。
本发明提供了一种垂直结构的p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED的制作方法，首先，采用MPCVD方法在单晶金刚石衬底1上依次生长p型硼高掺杂金刚石层2，i型碳化硅层3和n型磷高掺杂金刚石层4；然后，在单晶金刚石衬底1和n型磷高掺杂金刚石层4上分别向外淀积欧姆接触电极5和保护金属层6；最后对整体进行高温退火以形成良好的欧姆接触。
其中，外延生长I型碳化硅层3时，选用气体为CH4,H2和SiH4,气体流量为500sccm,气压为100-130Torr，CH4与H2的体积比为0.01％-10％，SiH4与CH4的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底1温度为850-1050℃。
实施例
如图1，垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，衬底1为高温高压合成的重硼掺杂单晶金刚石，尺寸为3*3*0.3mm3，掺杂浓度为3*1019cm-3。
采用MPCVD方法在该衬底表面外延生长1μm p型硼高掺杂金刚石层2，生长条件为：选用气体CH4、H2和TMB，气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4与H2的体积比为0.01％，TMB与CH4的体积比为80ppm，单晶金刚石衬底1的温度为950℃，最终得到的掺杂浓度为1019cm-3。
再采用MPCVD方法在p型硼高掺杂金刚石层2上外延生长50nm本征i型碳化硅层3，生长条件为：选用气体为CH4,H2和SiH4,气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4/H2＝0.01％，SiH4/CH4＝1，单晶金刚石衬底1温度为900℃。
再采用MPCVD方法在i型碳化硅层3上外延生长100nm n型磷高掺杂金刚石层4，生长条件为：选用气体CH4、H2和PH3，气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4与H2的体积比为0.05％，PH3与CH4的体积比为300ppm，单晶金刚石衬底1温度为850℃，掺杂浓度为1019cm-3。
在n型磷高掺杂金刚石层4上和单晶金刚石衬底层1背面淀积50nm欧姆接触电极5Ti和100nm采用Au的保护金属层6，在氩气环境中450℃下退火10min形成欧姆接触。
一般而言，金刚石LED是p-金刚石/i-金刚石/n-金刚石结构，这种情况下，i层的发光波长与n层的吸收波长一致，会影响金刚石的发光效率。因此，需要寻求一种禁带宽度略窄的材料来做有源层，并且由于异质结的存在可以形成势阱，提高复合概率，从而提高发光效率。尽管减少n型磷高掺杂金刚石层的厚度能够减少光吸收，但是无法完全避免。因此，我们从能带结构入手，寻求一种禁带宽度略窄的材料来做有源层，从而稍微降低发光波长，使得n型磷高掺杂金刚石层不吸收i型碳化硅层发出的光，提高发光效率。并且由于异质结的存在可以形成势阱，有利于空穴和电子的积累，提高复合概率，也能提高发光效率。
本发明采用SiC作为i型层，可以形成势阱，便于电子和空穴的积累，提高发光效率，同时可以稍微增加发光波长，提减少窗口层的吸收，提高出光效率。利用碳化硅作有源层，略微改变了发光波长，从而减少n型磷高掺杂金刚石层对光的吸收，同时异质结的存在能够在有源层形成载流子堆积，提高了发光效率。此外，金刚石材料具有优异的导热性能，可以改善器件的散热性能，提高晶体质量，减少窗口材料吸收，提高发光效率。
Claims (10)
1.一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，包括依次层叠设置的单晶金刚石衬底(1)、p型硼高掺杂金刚石层(2)、i型碳化硅层(3)和n型磷高掺杂金刚石层(4)，所述单晶金刚石衬底(1)向外依次设置欧姆接触电极(5)和保护金属层(6)，所述n型磷高掺杂金刚石层(4)向外依次设置欧姆接触电极(5)和保护金属层(6)。
2.如权利要求1所述的一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述i型碳化硅层(3)生长于单晶金刚石衬底1上的生长条件为：采用MPCVD方法，选用气体为CH4,H2和SiH4,气体流量为500sccm,气压为100-130Torr，CH4与H2的体积比为0.01％-10％，SiH4与CH4的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底1温度为850-1050℃。
3.如权利要求2或所述的一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述i型碳化硅层(3)的厚度为1-100nm，缺陷密度小于1010cm-2。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述p型硼高掺杂金刚石层(2)为硼掺杂层，掺杂浓度NA>1019cm-3，厚度为1-10μm。
5.如权利要求1-3中任意一项所述的一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述n型磷高掺杂金刚石层(4)为磷掺杂层，掺杂浓度ND>1019cm-3，厚度为0.1-2μm。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述单晶金刚石衬底(1)为重掺杂。
7.一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED的制作方法，其特征在于，首先，采用MPCVD方法在单晶金刚石衬底(1)上依次生长p型硼高掺杂金刚石层(2)，i型碳化硅层(3)和n型磷高掺杂金刚石层(4)；然后，在单晶金刚石衬底(1)和n型磷高掺杂金刚石层(4)上分别向外淀积欧姆接触电极(5)和保护金属层(6)；最后对整体进行高温退火；
其中，外延生长i型碳化硅层(3)时，选用气体为CH4,H2和SiH4,气体流量为500sccm,气压为100-130Torr，CH4与H2的体积比为0.01％-10％，SiH4与CH4的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底1温度为850-1050℃。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述外延生长i型碳化硅层(3)的生长条件为：选用气体为CH4,H2和SiH4,气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4/H2＝0.01％，SiH4/CH4＝1，单晶金刚石衬底1温度为900℃。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，采用MPCVD方法在该衬底表面外延生长p型硼高掺杂金刚石层(2)的生长条件为：选用气体CH4、H2和TMB，气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4与H2的体积比为0.01％，TMB与CH4的体积比为80ppm，单晶金刚石衬底(1)的温度为950℃，最终得到的掺杂浓度为1019cm-3。
10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，采用MPCVD方法在i型碳化硅层(3)上外延生长n型磷高掺杂金刚石层(4)的生长条件为：选用气体CH4、H2和PH3，气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH4与H2的体积比为0.05％，PH3与CH4的体积比为300ppm，单晶金刚石衬底(1)温度为850℃，掺杂浓度为1019cm-3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810183927.1A CN108321262A (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810183927.1A CN108321262A (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108321262A true CN108321262A (zh) | 2018-07-24 |
Family
ID=62901261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810183927.1A Pending CN108321262A (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108321262A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111769186A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 佛山紫熙慧众科技有限公司 | 一种新型的AlGaN基紫外LED外延结构 |
| CN114335238A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-04-12 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种金刚石粒子探测器电极结构及其制备方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5493131A (en) * | 1993-05-14 | 1996-02-20 | Kobe Steel Usa, Inc. | Diamond rectifying element |
| JPH11233803A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Canon Inc | 光起電力素子及びその製造方法 |
| CN1662681A (zh) * | 2002-06-18 | 2005-08-31 | 住友电气工业株式会社 | n型半导体金刚石的制造方法及半导体金刚石 |
| US20090001383A1 (en) * | 2007-05-31 | 2009-01-01 | Chien-Min Sung | Doped Diamond LED Devices and Associated Methods |
| US20100001292A1 (en) * | 2006-08-25 | 2010-01-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science | High Efficiency Indirect Transition Semiconductor Ultraviolet Light Emitting Device |
| US20100219418A1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-09-02 | Chien-Min Sung | Diamond led devices and associated methods |
| US20110068350A1 (en) * | 2007-05-31 | 2011-03-24 | Chien-Min Sung | Diamond semiconductor devices and associated methods |
| CN104022203A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 山东华光光电子有限公司 | 一种GaN基发光二极管结构及其制备方法 |
| CN104752574A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-01 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Led发光材料 |
| CN104752494A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-01 | 王宏兴 | 金刚石材料欧姆接触电极及其制备方法和应用 |
| CN207868221U (zh) * | 2018-03-06 | 2018-09-14 | 西安交通大学 | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED |
-
2018
- 2018-03-06 CN CN201810183927.1A patent/CN108321262A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5493131A (en) * | 1993-05-14 | 1996-02-20 | Kobe Steel Usa, Inc. | Diamond rectifying element |
| JPH11233803A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Canon Inc | 光起電力素子及びその製造方法 |
| CN1662681A (zh) * | 2002-06-18 | 2005-08-31 | 住友电气工业株式会社 | n型半导体金刚石的制造方法及半导体金刚石 |
| US20100001292A1 (en) * | 2006-08-25 | 2010-01-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science | High Efficiency Indirect Transition Semiconductor Ultraviolet Light Emitting Device |
| US20090001383A1 (en) * | 2007-05-31 | 2009-01-01 | Chien-Min Sung | Doped Diamond LED Devices and Associated Methods |
| US20100219418A1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-09-02 | Chien-Min Sung | Diamond led devices and associated methods |
| US20110068350A1 (en) * | 2007-05-31 | 2011-03-24 | Chien-Min Sung | Diamond semiconductor devices and associated methods |
| CN104022203A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 山东华光光电子有限公司 | 一种GaN基发光二极管结构及其制备方法 |
| CN104752494A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-01 | 王宏兴 | 金刚石材料欧姆接触电极及其制备方法和应用 |
| CN104752574A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-01 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Led发光材料 |
| CN207868221U (zh) * | 2018-03-06 | 2018-09-14 | 西安交通大学 | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. CHIRAKAWIKUL等: ""Preparation of p-type polycrystalline diamond films and their applications to hole injection layers in amorphous SiC:H thin film light emitting diodes"", 《JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS》, pages 1156 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111769186A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-13 | 佛山紫熙慧众科技有限公司 | 一种新型的AlGaN基紫外LED外延结构 |
| CN111769186B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-03-10 | 佛山紫熙慧众科技有限公司 | 一种新型的AlGaN基紫外LED外延结构 |
| CN114335238A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-04-12 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种金刚石粒子探测器电极结构及其制备方法 |
| CN114335238B (zh) * | 2021-12-02 | 2024-01-30 | 航天科工(长沙)新材料研究院有限公司 | 一种金刚石粒子探测器电极结构及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rahman | Zinc oxide light-emitting diodes: a review | |
| CN1251335C (zh) | 以氮化镓为基底的半导体发光装置及其制造方法 | |
| CN105914139B (zh) | 一种石墨烯上自组织成核外延GaN材料的方法 | |
| CN104022203B (zh) | 一种GaN基发光二极管结构及其制备方法 | |
| CN105679910A (zh) | 一种高出光效率的深紫外发光二极管芯片及其制备方法 | |
| Sun et al. | Recent Advances on III‐Nitride nanowire light emitters on foreign substrates–toward flexible photonics | |
| CN102709424A (zh) | 一种提高发光二极管发光效率的方法 | |
| CN110120448B (zh) | 一种基于金属掩膜衬底的氮化物led制作方法 | |
| CN102306691A (zh) | 一种提高发光二极管发光效率的方法 | |
| CN106783948A (zh) | 生长在Si衬底上的InN纳米柱外延片及其制备方法 | |
| CN103647009A (zh) | 氮化物发光二极管及其制备方法 | |
| CN102842661A (zh) | 氮化镓基发光二极管外延生长方法 | |
| CN103258926B (zh) | 一种led垂直芯片结构及制作方法 | |
| CN207868221U (zh) | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED | |
| CN108321262A (zh) | 一种垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 | |
| CN108321271A (zh) | 一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法 | |
| CN108807617A (zh) | 生长在硅/石墨烯复合衬底上的GaN基纳米柱LED外延片及其制备方法 | |
| CN105185885A (zh) | Led芯片及其制备方法 | |
| CN115064620A (zh) | 阶梯组分YAlN/AlGaN超晶格p型层的高效深紫外发光二极管及制备方法 | |
| CN212323022U (zh) | AlGaN基深紫外LED外延片 | |
| CN208142209U (zh) | 一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED | |
| CN206271710U (zh) | 生长在Si衬底上的InN纳米柱外延片 | |
| CN204668348U (zh) | Led芯片 | |
| CN103972332A (zh) | 一种p型氮化镓材料空穴激活的方法 | |
| CN102255028B (zh) | 透明电极发光二极管及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |