CN109904290A - 具有新型透明导电层的发光二极管结构及制作方法 - Google Patents

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CN109904290A CN201910206256.0A CN201910206256A CN109904290A CN 109904290 A CN109904290 A CN 109904290A CN 201910206256 A CN201910206256 A CN 201910206256A CN 109904290 A CN109904290 A CN 109904290A
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卢敬权
朱俊宜
庄文荣
孙明
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Abstract

本发明提供一种具有新型透明导电层的发光二极管结构及制作方法,发光二极管结构包括依次层叠的n型氮化镓层、量子阱超晶格层、电子阻挡层、p型氮化镓层、接触层及透明导电层,p型氮化镓层上设有p电极,n型氮化镓层上设有n电极;其中,透明导电层为硼掺杂的氧化锌。本发明采用硼掺杂的氧化锌作为透明导电层,其既起着电流扩散层作用,又起着散射光作用。本发明的硼掺杂的氧化锌具有通过自组织方式形成的绒面形貌,具有一定的粗糙度,对光具有很好的散射作用,提高光的出射效率,同时具有与ITO透明导电层相当的电阻率和光透过率。本发明的结构背反射层可不采用DBR,而选用银反射层,可有效降低成本及工艺难度。

Description

具有新型透明导电层的发光二极管结构及制作方法
技术领域
本发明属于半导体照明领域,特别是涉及一种具有新型透明导电层的发光二极管结构及其制作方法。
背景技术
蓝光LED作为一种高效率、低能耗,长寿命的照明技术,正得到广泛应用。由于电极材料为金属,在可见光波段不透光,在过去的蓝光LED芯片中,正负电极面积只占芯片面积的一小部分。此设计在小电流密度驱动时不存在问题,如指示灯,但在一些大功率应用场合,如照明应用,驱动电流密度很大,电流在横向方向的扩展性很差,此现象被称为电流拥挤效应(current crowding effect),会导致如下严重问题:电流在电极附近局部区域聚集,导致该区域过热,而其他区域驱动电流密度过低,芯片面积没有有效地被利用起来。此外,该效应还降低芯片寿命。为了解决上述问题,通常会在电极与外延p型GaN层之间插入数十纳米厚的ITO透明导电层,将电流扩散距离由数十微米提升至100微米以上,大大提高芯片的发光效率、亮度以及寿命。通常ITO通过磁控溅射沉积在芯片上,相比于以往的蒸镀法,有较高的材料利用效率,但设备昂贵,且后续还需一个500℃左右的快速退火合金化工艺。更关键的是,其中的In在地壳中是稀有元素,总蕴藏量非常有限。
在过去,为了降低光在芯片出光面的全反射,提升芯片的出光效率,将芯片出光面(一般是p型GaN层)进行粗化处理。该工艺要求p型GaN层具有较大的厚度(>500纳米),延长了外延时间,降低MOCVD机台产能。另外,粗化p型GaN层后,芯片电性能劣化,工艺控制困难,稳定性不佳。因此,在现有的LED芯片中,已经不使用p-GaN粗化工艺。但为了提高芯片的光取出效率,将从芯片背面出射的光利用起来,通常会在芯片背面蒸镀有分布式布拉格反射层(DBR),然而,该工艺较为复杂,且耗时较长。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种具有新型透明导电层的发光二极管结构及其制作方法,用于解决现有技术中ITO透明导电层工艺成本较高的问题,另外,本发明还能进一步解决传统分布式布拉格反射层(DBR)工艺复杂,耗时较长的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种具有新型透明导电层的发光二极管结构,所述发光二极管结构包括依次层叠的n型氮化镓层、量子阱超晶格层、电子阻挡层、p型氮化镓层、接触层及透明导电层,所述p型氮化镓层上设有p电极,所述n型氮化镓层上设有n电极;其中,所述透明导电层为硼掺杂的氧化锌。
可选地,所述透明导电层的厚度介于500纳米-3微米之间。
可选地,所述透明导电层的表面粗糙度RMS介于50纳米-200纳米之间。
可选地,所述透明导电层的雾度介于5%-30%之间。
可选地,所述透明导电层的取向为(110)。
可选地,所述接触层位于所述p型氮化镓层与所述透明导电层之间,所述接触层为镍层或铂层,厚度介于3纳米-15纳米之间。
可选地,所述接触层位于所述p型氮化镓层与所述透明导电层之间,所述接触层为ITO层,厚度介于3纳米-15纳米之间。
可选地,还包括背反射层、衬底、缓冲层及非掺杂氮化镓层,其中,所述n型氮化镓层位于所述非掺杂氮化镓上,所述背反射层位于所述衬底的背面,所述背反射层为银反射层。
可选地,还包括电流阻挡层,所述电流阻挡层位于所述p型氮化镓层与所述p电极以及所述n型氮化镓层与所述n电极之间。
本发明还提供一种发光二极管结构的制作方法,包括以下步骤:1)提供一衬底,于所述衬底上形成缓冲层;2)于所述缓冲层上依次形成非掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、量子阱超晶格层、电子阻挡层及p型氮化镓层;3)利用感应耦合等离子体刻蚀工艺刻蚀台阶,使部分n型氮化镓层裸露;4)于所述p型氮化镓层以及裸露的n型氮化镓层部分区域上制作电流阻挡层;5)于所述p型氮化镓层上形成接触层;6)于所述接触层上形成透明导电层,其中,所述透明导电层为硼掺杂的氧化锌;7)于上述结构上制作保护层,并于电流阻挡层之上形成开口;8)于所述保护层开口处p型氮化镓层上制作p电极,于所述保护层开口处n型氮化镓层上制作n电极;9)于所述衬底的背面制作背反射层。
可选地,步骤6)所述透明导电层采用低压化学气相沉积法LPCVD制备于所述接触层上。
可选地,所述低压化学气相沉积法采用的锌源为二乙基锌,氧源为水,硼源为硼烷,沉积温度介于180℃-220℃,气压介于5Pa-100Pa。
可选地,所述透明导电层的厚度为500纳米-3微米,所述透明导电层的表面粗糙度RMS为50纳米-200纳米,所述透明导电层的雾度为5%-30%,所述透明导电层的取向为(110)。
可选地,步骤5)所述接触层为镍层或铂层,采用蒸镀法制备于所述p型氮化镓层上,其厚度介于3纳米-15纳米之间。
可选地,步骤5)所述接触层为ITO层,采用磁控溅射法制备于所述p型氮化镓层上,其厚度介于3纳米-15纳米之间。
可选地,步骤9)所述背反射层为银层,采用蒸镀法制备于所述衬底背面。
如上所述,本发明的具有新型透明导电层的发光二极管结构及其制作方法,具有以下有益效果:
1)本发明采用硼掺杂的氧化锌(BZO)作为透明导电层,其既起着电流扩散层作用,又起着散射光作用。本发明的硼掺杂的氧化锌(BZO)具有通过自组织方式形成的绒面形貌,具有一定的粗糙度,对光具有很好的散射作用,提高光的出射效率,同时具有与常规全ITO透明导电层相当的电阻率和光透过率。
2)本发明可以在硼掺杂的氧化锌(BZO)与p型氮化镓层之间插入薄的镍或铂,实现欧姆接触,可有效降低硼掺杂的氧化锌(BZO)与p型氮化镓层之间的电阻,降低发光二极管的工作电压,提高发光二极管结构的发光效率。
3)本发明的硼掺杂的氧化锌(BZO)可以通过低压化学气相沉积法(LPCVD)制得,可有效降低设备及制造成本,同时提高生产效率。
4)本发明的结构背面光反射层可不采用DBR,而选用银反射层,从而可有效降低成本及工艺难度。
附图说明
图1显示为本发明实施例的具有新型透明导电层的发光二极管结构的结构示意图。
图2~图9显示为本发明的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法各步骤所呈现的结构示意图。
元件标号说明
101 衬底
102 缓冲层
103 非掺杂氮化镓层
104 n型氮化镓层
105 量子阱超晶格层
106 电子阻挡层
107 p型氮化镓层
108 电流阻挡层
109 接触层
110 透明导电层
111 保护层
112 n电极
113 p电极
114 电流阻挡层
115 背反射层
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,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发明的其他优点与功效。本发明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,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中,所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
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发明的基本构想,遂图示中仅显示与本发明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,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种具有新型透明导电层110的发光二极管结构,所述发光二极管结构包括依次层叠的背反射层115、衬底101、缓冲层102、非掺杂氮化镓层103、n型氮化镓层104、量子阱超晶格层105、电子阻挡层106、p型氮化镓层107、电流阻挡层108、接触层109及透明导电层110,所述p型氮化镓层107上设有p电极113,所述n型氮化镓层104上设有n电极112。所述n电极112可以在通过刻蚀工艺去除所述n型氮化镓层上方的叠层结构显露所述n型氮化镓层104的台面后,将所述n电极112制作于该台面上。另外,所述发光二极管结构表面还可以具有一保护层111,如二氧化硅等,以保护所述发光二极管结构。
所述缓冲层102可以为AlN缓冲层、氮化镓缓冲层等。
所述电流阻挡层108位于所述p型氮化镓层107之上,且所述电流阻挡层108对应设置于所述p电极113下方。所述电流阻挡层108可以为二氧化硅层等形成的介质层,可以减少p电极113下方的电流注入,避免电流注入产生的光线被p电极113阻挡或吸收,提高电流利用率。另外,还可以在n电极112与所述n型氮化镓层104之间也设置电流阻挡层114。
所述透明导电层110为硼掺杂的氧化锌,所述透明导电层110的厚度介于500纳米-3微米之间。所述透明导电层110的表面粗糙度RMS介于50纳米-200纳米之间。所述透明导电层110的雾度介于5%-30%之间。所述透明导电层110的取向为(110)。本发明采用硼掺杂的氧化锌(BZO)作为透明导电层110,其既起着电流扩散层作用,又起着散射光作用。本发明的硼掺杂的氧化锌(BZO)具有通过自组织方式形成的绒面形貌,具有一定的粗糙度,对光具有很好的散射作用,提高光的出射效率,同时具有与常规全ITO透明导电层相当的电阻率和光透过率。
所述硼掺杂的氧化锌(BZO)可以通过低压化学气相沉积法(LPCVD)制得,可有效降低设备及制造成本,同时提高生产效率。
所述背反射层115位于所述衬底101的背面,所述背反射层115为银反射层,可以采用如蒸镀等方法制备。本发明的结构背面光反射层可不采用DBR,而选用银反射层,从而可有效降低成本及工艺难度。
所述接触层109位于所述p型氮化镓层107与所述透明导电层110之间,所述接触层109为镍层或铂层,厚度介于3纳米-15纳米之间。或者,所述接触层109位于所述p型氮化镓层107与所述透明导电层110之间,所述接触层109为ITO层,厚度介于3纳米-15纳米之间。本发明可以在硼掺杂的氧化锌(BZO)与p型氮化镓层107之间插入薄的镍或铂,实现欧姆接触,可有效降低硼掺杂的氧化锌(BZO)与p型氮化镓层107之间的电阻,降低发光二极管的工作电压,提高发光二极管结构的发光效率。
实施例2
如图2~图9所示,本实施例提供一种具有新型透明导电层110的发光二极管结构的制作方法,包括以下步骤:
如图2所示,首先进行步骤1),提供一衬底101,于所述衬底101上形成缓冲层102。
例如,可以将蓝宝石衬底或碳化硅衬底送进磁控溅射机台,在所述蓝宝石衬底或碳化硅衬底上沉积AlN缓冲层,其厚度可以为10-20纳米,如15纳米等。
然后如图3所示,进行步骤2),于所述缓冲层102上依次形成非掺杂氮化镓层103、n型氮化镓层104、量子阱超晶格层105、电子阻挡层106及p型氮化镓层107。
例如,可以将长有缓冲层102的衬底101送进MOCVD反应腔,在其上连续生长非掺氮化镓层103,n型氮化镓层104,量子阱超晶格层105,电子阻挡层106及p型氮化镓层107多层结构,形成晶圆。
接着如图4所示,进行步骤3),利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)工艺刻蚀台阶,使部分n型氮化镓裸露。
接着如图5所示,进行步骤4),于所述p型氮化镓层107上形成电流阻挡层108,n型氮化镓层104上形成电流阻挡层114。
例如,可以利用PECVD,在晶圆上沉积二氧化硅电流阻挡层108及114,其厚度可以为100-200纳米,如150纳米等。
接着如图6所示,进行步骤5),于所述p型氮化镓层107上形成接触层109。
例如,可以利用蒸镀法沉积4-6纳米厚度的镍层,作为所述接触层109。
接着如图7所示,进行步骤6),于所述接触层109上形成透明导电层110,其中,所述透明导电层110为硼掺杂的氧化锌。
例如,所述透明导电层110可以采用低压化学气相沉积法LPCVD制备于所述接触层109上。在本实施例中,所述低压化学气相沉积法采用的锌源为二乙基锌,氧源为水,硼源为硼烷,沉积温度介于180℃~220℃,气压介于5Pa-100Pa。所述透明导电层110的厚度为500纳米-3微米,所述透明导电层110的表面粗糙度RMS为50纳米-200纳米,所述透明导电层110的雾度为5%-30%,所述透明导电层110的取向为(110)。
具体地,利用LPCVD技术在晶圆上沉积厚度为1.5微米的硼掺杂的氧化锌BZO薄膜,其中,Zn源为二乙基锌,O源为水,B源为硼烷,沉积温度为200℃,气压为10Pa。所得BZO的表面粗糙度RMS为100纳米,取向为(110),雾度为20%。
如图8所示,进行步骤7),利用PECVD工艺,在晶圆上沉积厚度为40-60纳米的二氧化硅保护层111,并于电流阻挡层108、114之上形成开口。
然后进行步骤8),于所述保护层开口处p型氮化镓层107上制作p电极113,于所述保护层开口处n型氮化镓层104上制作n电极112,如图9所示。
可以采用蒸镀法制备所述n电极112及p电极113,所述n电极112及p电极113的材料可以为Ti/Al/Ni/Au复合金属膜。
如图1所示,最后进行步骤9),于所述衬底101的背面制作背反射层115。
例如,可以先使用研磨抛设备从所述衬底101背面开始将所述衬底101厚度减薄至200微米左右,然后利用蒸镀法在衬底101的背部制备银反射层,所述银反射层的厚度可以为40-60纳米,例如可以为50纳米。
实施例3
如图2~图9所示,本实施例提供一种具有新型透明导电层110的发光二极管结构的制作方法,包括以下步骤:
如图2所示,首先进行步骤1),提供一衬底101,于所述衬底101上形成缓冲层102。
例如,可以将蓝宝石衬底或碳化硅衬底送进MOCVD反应腔,在所述蓝宝石衬底或碳化硅衬底上沉积低温氮化镓缓冲层,其厚度可以为10-30纳米,如20纳米等。
如图3所示,然后进行步骤2),于所述缓冲层102上依次形成非掺杂氮化镓层103、n型氮化镓层104、量子阱超晶格层105、电子阻挡层106及p型氮化镓层107。
例如,可以将长有缓冲层102的衬底101保持在所述MOCVD反应腔内,在其上连续生长非掺氮化镓层103,n型氮化镓层104,量子阱超晶格层105,电子阻挡层106及p型氮化镓层107多层结构,形成晶圆。
如图4所示,接着进行步骤3),利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)工艺刻蚀台阶,使部分n型氮化镓裸露。
如图5所示,接着进行步骤4),于所述p型氮化镓层107上形成电流阻挡层108,n型氮化镓层104上形成电流阻挡层114。
例如,可以利用PECVD,在晶圆上沉积二氧化硅电流阻挡层108,其厚度可以为100-200纳米,如150纳米等。
如图6所示,接着进行步骤5),于所述p型氮化镓层107上形成接触层109。
例如,可以利用蒸镀法沉积6-8纳米厚度的铂层,作为所述接触层109。
如图7所示,接着进行步骤6),于所述接触层109上形成透明导电层110,其中,所述透明导电层110为硼掺杂的氧化锌。
例如,所述透明导电层110可以采用低压化学气相沉积法LPCVD制备于所述接触层109上。在本实施例中,所述低压化学气相沉积法采用的锌源为二乙基锌,氧源为水,硼源为硼烷,沉积温度介于180℃~220℃,气压介于5Pa-100Pa。所述透明导电层110的厚度为500纳米-3微米,所述透明导电层110的表面粗糙度RMS为50纳米-200纳米,所述透明导电层110的雾度为5%-30%,所述透明导电层110的取向为(110)。
具体地,利用LPCVD技术在晶圆上沉积厚度为1微米的硼掺杂的氧化锌BZO薄膜,其中,Zn源为二乙基锌,O源为水,B源为硼烷,沉积温度为200℃,气压为10Pa。所得BZO的表面粗糙度RMS为80纳米,取向为(110),雾度为17%。
如图8所示,进行步骤7),利用PECVD工艺,在晶圆上沉积厚度为40-60纳米的二氧化硅保护层111,并于电流阻挡层108、114之上形成开口。
然后进行步骤8),于所述保护层开口处p型氮化镓层107上制作p电极113,于所述保护层开口处n型氮化镓层104上制作n电极112,如图9所示。
可以采用蒸镀法制备所述n电极112及p电极113,所述n电极112及p电极113的材料可以为Ti/Al/Ni/Au复合金属膜。
如图1所示,最后进行步骤9),于所述衬底101的背面制作背反射层115。
例如,可以先使用研磨抛设备从所述衬底101背面开始将所述衬底101厚度减薄至200微米左右,然后利用蒸镀法在衬底101的背部制备银反射层,所述银反射层的厚度可以为40-60纳米,例如可以为50纳米。
实施例4
如图2~图9所示,本实施例提供一种具有新型透明导电层110的发光二极管结构的制作方法,包括以下步骤:
如图2所示,首先进行步骤1),提供一衬底101,于所述衬底101上形成缓冲层102。
例如,可以将蓝宝石衬底或碳化硅衬底送进磁控溅射机台,在所述蓝宝石衬底或碳化硅衬底上沉积AlN缓冲层,其厚度可以为10-20纳米,如15纳米等。
如图3所示,然后进行步骤2),于所述缓冲层102上依次形成非掺杂氮化镓层103、n型氮化镓层104、量子阱超晶格层105、电子阻挡层106及p型氮化镓层107。
例如,可以将长有缓冲层102的衬底101送进MOCVD反应腔,在其上连续生长非掺氮化镓层,n型氮化镓层104,量子阱超晶格层105,电子阻挡层106及p型氮化镓层107多层结构,形成晶圆。
如图4所示,接着进行步骤3),利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)工艺刻蚀台阶,使部分n型氮化镓裸露。
如图5所示,接着进行步骤4),于所述p型氮化镓层107上形成电流阻挡层108,n型氮化镓层上形成电流阻挡层114。
例如,可以利用PECVD,在晶圆上沉积二氧化硅电流阻挡层108,其厚度可以为100-200纳米,如150纳米等。
如图6所示,接着进行步骤5),于所述p型氮化镓层107上形成接触层109。
例如,可以通过磁控溅射法制备厚度为4-6纳米的ITO层,作为所述接触层109。然后对所述ITO层进行10分钟,500摄氏度条件下的快速退火合金化过程。
如图7所示,接着进行步骤6),于所述接触层109上形成透明导电层110,其中,所述透明导电层110为硼掺杂的氧化锌。
例如,所述透明导电层110可以采用低压化学气相沉积法LPCVD制备于所述接触层109上。在本实施例中,所述低压化学气相沉积法采用的锌源为二乙基锌,氧源为水,硼源为硼烷,沉积温度介于180℃~220℃,气压介于5Pa-100Pa。所述透明导电层110的厚度为500纳米-3微米,所述透明导电层110的表面粗糙度RMS为50纳米-200纳米,所述透明导电层110的雾度为5%-30%,所述透明导电层110的取向为(110)。
具体地,利用LPCVD技术在晶圆上沉积厚度为2微米的硼掺杂的氧化锌BZO薄膜,其中,Zn源为二乙基锌,O源为水,B源为硼烷,沉积温度为200℃,气压为10Pa。所得BZO的表面粗糙度RMS为130纳米,取向为(110),雾度为25%。
如图8所示,进行步骤7),利用PECVD工艺,在晶圆上沉积厚度为40-60纳米的二氧化硅保护层111,并于电流阻挡层108、114之上形成开口。
然后进行步骤8),于所述保护层开口处p型氮化镓层107上制作p电极113,于所述保护层开口处n型氮化镓层104上制作n电极112,如图9所示。
可以采用蒸镀法制备所述n电极112及p电极113,所述n电极112及p电极113的材料可以为Ti/Al/Ni/Au复合金属膜。
如图1所示,最后进行步骤9),于所述衬底101的背面制作背反射层115。
例如,可以先使用研磨抛设备从所述衬底101背面开始将所述衬底101厚度减薄至200微米左右,然后利用蒸镀法在衬底101的背部制备银反射层,所述银反射层的厚度可以为40-60纳米,例如可以为50纳米。
如上所述,本发明的具有新型透明导电层的发光二极管结构及其制作方法,具有以下有益效果:
1)本发明采用硼掺杂的氧化锌(BZO)作为透明导电层110,其既起着电流扩散层作用,又起着散射光作用。本发明的硼掺杂的氧化锌(BZO)具有通过自组织方式形成的绒面形貌,具有一定的粗糙度,对光具有很好的散射作用,提高光的出射效率,同时具有与ITO透明导电层110相当的电阻率和光透过率。
2)本发明可以在硼掺杂的氧化锌(BZO)与p型氮化镓层107之间插入薄的镍或铂,实现欧姆接触,可有效降低硼掺杂的氧化锌(BZO)与p型氮化镓层107之间的电阻,降低发光二极管的工作电压,提高发光二极管结构的发光效率。
3)本发明的硼掺杂的氧化锌(BZO)可以通过低压化学气相沉积法(LPCVD)制得,可有效降低设备及制造成本,同时提高生产效率。
4)本发明的结构背面光反射层可不采用DBR,而选用银反射层,从而可有效降低成本及工艺难度。
所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于,所述发光二极管结构包括依次层叠的n型氮化镓层、量子阱超晶格层、电子阻挡层、p型氮化镓层、接触层及透明导电层;所述p型氮化镓层上设有p电极,所述n型氮化镓层上设有n电极;其中,所述透明导电层为硼掺杂的氧化锌。
2.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:所述透明导电层的厚度介于500纳米-3微米之间。
3.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:所述透明导电层的表面粗糙度RMS介于50纳米-200纳米之间。
4.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:所述透明导电层的雾度介于5%-30%之间。
5.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:所述透明导电层的取向为(110)。
6.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:所述接触层位于所述p型氮化镓层与所述透明导电层之间,所述接触层为镍层或铂层,厚度介于3纳米-15纳米之间。
7.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:所述接触层位于所述p型氮化镓层与所述透明导电层之间,所述接触层为ITO层,厚度介于3纳米-15纳米之间。
8.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:还包括背反射层、衬底、缓冲层及非掺杂氮化镓层,其中,所述n型氮化镓层位于所述非掺杂氮化镓上,所述背反射层位于所述衬底的背面,所述背反射层为银反射层。
9.根据权利要求1所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构,其特征在于:还包括电流阻挡层,所述电流阻挡层位于所述p型氮化镓层与所述p电极以及所述n型氮化镓层与所述n电极之间。
10.一种具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)提供一衬底,于所述衬底上形成缓冲层;
2)于所述缓冲层上依次形成非掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、量子阱超晶格层、电子阻挡层及p型氮化镓层;
3)利用感应耦合等离子体刻蚀工艺刻蚀台阶,使部分n型氮化镓层裸露;
4)于所述p型氮化镓层以及裸露的n型氮化镓层部分区域,即台阶上制作电流阻挡层;
5)于所述p型氮化镓层上形成接触层;
6)于所述接触层上形成透明导电层,其中,所述透明导电层为硼掺杂的氧化锌;
7)于上述结构上制作保护层,并于电流阻挡层之上形成开口;
8)于所述保护层的开口处p型氮化镓层上制作p电极,于所述保护层开口处n型氮化镓层上制作n电极;
9)于所述衬底的背面制作背反射层。
11.根据权利要求10所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于:步骤6)所述透明导电层采用低压化学气相沉积法LPCVD制备于所述接触层上。
12.根据权利要求11所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于:所述低压化学气相沉积法采用的锌源为二乙基锌,氧源为水,硼源为硼烷,沉积温度介于180℃-220℃,气压介于5Pa-100Pa。
13.根据权利要求10所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于:所述透明导电层的厚度为500纳米-3微米,所述透明导电层的表面粗糙度RMS为50纳米-200纳米,所述透明导电层的雾度为5%-30%,所述透明导电层的取向为(110)。
14.根据权利要求10所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于:步骤5)所述接触层为镍层或铂层,采用蒸镀法制备于所述p型氮化镓层上,其厚度介于3纳米-15纳米之间。
15.根据权利要求10所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于:步骤5)所述接触层为ITO层,采用磁控溅射法制备于所述p型氮化镓层上,其厚度介于3纳米-15纳米之间。
16.根据权利要求10所述的具有新型透明导电层的发光二极管结构的制作方法,其特征在于:步骤9)所述背反射层为银层,采用蒸镀法制备于所述衬底背面。
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