CN110289342B - 一种大功率发光二极管及其制作方法 - Google Patents

一种大功率发光二极管及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110289342B
CN110289342B CN201910644911.0A CN201910644911A CN110289342B CN 110289342 B CN110289342 B CN 110289342B CN 201910644911 A CN201910644911 A CN 201910644911A CN 110289342 B CN110289342 B CN 110289342B
Authority
CN
China
Prior art keywords
superlattice
layer
isolation
isolation layer
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.)
Active
Application number
CN201910644911.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110289342A (zh
Inventor
林志伟
陈凯轩
卓祥景
曲晓东
蔡建九
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Qianzhao Semiconductor Technology Co ltd
Original Assignee
Xiamen Qianzhao Semiconductor Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Qianzhao Semiconductor Technology Co ltd filed Critical Xiamen Qianzhao Semiconductor Technology Co ltd
Priority to CN201910644911.0A priority Critical patent/CN110289342B/zh
Publication of CN110289342A publication Critical patent/CN110289342A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110289342B publication Critical patent/CN110289342B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0062Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0062Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/02Semiconductor 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
    • H01L33/04Semiconductor 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 with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/02Semiconductor 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
    • H01L33/14Semiconductor 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 with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种大功率发光二极管及其制作方法,通过超晶格导电层配合第一电流扩展层应用,同时,超晶格导电层采用依次堆叠的第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层的周期单元;且所述第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层和所述第二超晶格隔离层包括高掺型材料层,使第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂,使掺杂区域中的晶格应变在III‑V族氮化物材料中引发强大的压电效应及载流子‑杂质交互作用的改变,从而提高电子迁移率,有效提高超晶格导电层所形成的电流扩展效果,进而提高大尺寸发光二极管的发光效率。

Description

一种大功率发光二极管及其制作方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,更具体地说,涉及一种大功率发光二极管及其制作方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED),也称为电致发光二极管,是LED灯的核心组件。随着发光二极管技术的快速发展,发光二极管在各领域中的应用越来越广泛。
随着市场对发光二极管的发光功率的要求越来越严苛,使得发光二极管芯片尺寸也越做越大。由于大尺寸芯片会带来电流扩展不够好的问题,使得芯片结构不断地改进优化。目前大尺寸芯片都采用多扩展电流的芯片电极结构,使得电流能较好地在大面积芯片扩展开。
然而,大尺寸芯片采用多扩展电流的芯片电极结构,虽然能使电流较好地在大面积芯片扩展开。但基于蓝宝石基板应用的GaN系发光二极管是同侧电极,使得N型的电流扩展在大电流下容易产生电流拥挤。
有鉴于此,本发明人专门设计了一种大功率发光二极管及其制作方法,本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大功率发光二极管及其制作方法,为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种大功率发光二极管,包括:
衬底;
位于所述衬底表面的外延结构,所述外延结构包括在所述衬底表面依次堆叠的缓冲层、非故意掺杂层、超晶格导电层、第一型导电层、有源层和第二型导电层;所述超晶格导电层包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从所述衬底开始由下往上依次增加;各所述周期单元包括依次堆叠的第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层;外延结构的局部区域蚀刻至一定厚度的第一型导电层,形成台面,所述台面的侧壁沉积有电极隔离层;
第一电极,所述第一电极包括第一焊盘和至少一个第一扩展电极;所述第一焊盘层叠于所述台面;各所述第一扩展电极分别嵌入所述超晶格导电层的最后一周期单元内与第一超晶格层形成欧姆接触,并往上延伸至台面与所述第一焊盘形成欧姆接触;
第二电极,位于所述第二型导电层的上表面,包括第二焊盘和至少一个第二扩展电极;各所述第二扩展电极分别与所述第二焊盘形成欧姆连接,并远离各所述第一扩展电极设置。
优选地,所述1<n<100。
优选地,各所述周期单元包括依次堆叠的第二超晶格隔离层、第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层,所述第二超晶格隔离层和所述第一超晶格隔离层的材料体系及厚度均相同。
优选地,所述第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层包括高掺型材料层,所述第一超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂。
优选地,所述第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层和所述第二超晶格隔离层包括高掺型材料层,所述第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂。
优选地,所述第一超晶格层和第二超晶格层包括GaN层,所述第一超晶格隔离层和第二超晶格隔离层包括AlGaN层或InGaN层或AlInGaN层。
优选地,所述第一超晶格层和第二超晶格层的厚度相同,且厚度均小于20nm。
优选地,所述第一超晶格隔离层和第二超晶格隔离层的厚度为D1,所述第一超晶格层和第二超晶格层的厚度为D2,D1≤0.5*D2。
优选地,所述第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层的厚度均小于5nm。
一种大功率发光二极管的制作方法,用于制备上述的大功率发光二极管,所述大功率发光二极管的制作方法包括:
步骤S1、提供一衬底,在衬底上生长外延结构,所述外延结构包括自所述衬底方向依次叠加的缓冲层、非故意掺杂层、超晶格导电层、第一型导电层、有源层和第二型导电层;所述超晶格导电层包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从所述衬底开始由下往上依次增加,各所述周期单元包括依次堆叠的第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层,在所述的第一超晶格层背离所述衬底的一层表面形成一层掺杂层;所述第二超晶格层为非掺杂;在所述的第一超晶格隔离层的两侧表面分别形成一层高掺层;使所述第一超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂;
步骤S2、在外延结构的部分表面,通过ICP蚀刻至一定厚度的第一型导电层,形成台面,所述台面设有第一焊台制作区和至少一个第一扩展槽,且所述第一焊台制作区和第一扩展槽相通;
步骤S3、蒸镀形成薄膜,所述薄膜完全覆盖所述台面及其侧壁;
步骤S4、在所述薄膜的水平表面覆盖光刻胶,通过光刻、掩膜、腐蚀工艺,显露出第一扩展槽底面的薄膜,并通过光刻胶的厚度控制及掩膜、腐蚀工艺,使所述台面形成具有一定高度差的第一焊台制作区和至少一个第一扩展槽;
步骤S5、通过ICP蚀刻各所述第一扩展槽,使其延伸至所述超晶格导电层最后一周期单元内的第一超晶格隔离层,并显露部分所述第一超晶格层;
步骤S6、通过腐蚀去除光刻胶,并连带剥离附在光刻胶上的薄膜,且保留台面侧壁的薄膜作为电极隔离层。
步骤S7、在第一焊台制作区和各所述第一扩展槽中蒸镀金属,形成具有一定高度差且欧姆接触的第一焊盘和第一扩展电极;
步骤S8、在所述第二型导电层的表面蒸镀金属,形成具有一定高度差且欧姆接触的第二扩展电极和第二焊盘。
优选地,所述步骤S1还可以替换为:提供一衬底,在衬底上生长外延结构,所述外延结构包括自所述衬底方向依次叠加的缓冲层、非故意掺杂层、超晶格导电层、第一型导电层、有源层和第二型导电层;所述超晶格导电层包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从所述衬底开始由下往上依次增加,各所述周期单元包括依次堆叠生长的第二超晶格隔离层、第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层,且所述第二超晶格隔离层和所述第一超晶格隔离层的材料体系及厚度均相同;在所述的第一超晶格层背离所述衬底的一层表面形成一层掺杂层;所述第二超晶格层为非掺杂;在所述的第一超晶格隔离层和第二超晶格隔离层的两侧表面分别形成一层高掺层;使所述第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂。
经由上述的技术方案可知,本发明提供的大功率发光二极管及其制作方法,通过超晶格导电层配合第一电流扩展层应用,同时,超晶格导电层采用依次堆叠的第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层的周期单元,或采用依次堆叠的第二超晶格隔离层、第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层的周期单元;且所述第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层和所述第二超晶格隔离层包括高掺型材料层,使第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂,使掺杂区域中的晶格应变在III-V族氮化物材料中引发强大的压电效应及载流子-杂质交互作用的改变,从而提高电子迁移率,有效提高超晶格导电层所形成的电流扩展效果,进而提高大尺寸发光二极管的发光效率。
其次、通过第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层和所述第二超晶格隔离层包括高掺型材料层,且所述第一超晶格隔离层和第二超晶格隔离层的厚度为D1,所述第一超晶格层和第二超晶格层的厚度为D2,D1≤0.5*D2的设置,在便于形成第一超晶格层和第二超晶格层阻挡的同时,还能有效保障掺杂区域中的晶格应变在III-V族氮化物材料中引发的压电效应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的实施例1提供的大功率发光二极管的结构示意图;
图2为实施例1所示的大功率发光二极管的制作步骤S2所形成的一结构示意图;
图3为本申请的实施例1提供的大功率发光二极管的超晶格导电层的结构示意图;
图4为本申请的实施例2提供的大功率发光二极管的另一结构示意图;
图5为本申请的实施例2提供的大功率发光二极管的超晶格导电层的结构示意图;
图中符号说明:1、衬底,2、缓冲层,3、非故意掺杂层,4、超晶格导电层,41、第一超晶格层,42、第一超晶格隔离层,43、第二超晶格层,44、第二超晶格隔离层,5、第一型导电层,6、有源层,7、第二型导电层,81、第一焊盘,82、第一扩展电极,91、第二焊盘,92、第二扩展电极,10、电极隔离层,11、第一扩展槽,12、第一焊台制作区。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清晰,下面结合附图对本发明的内容作进一步说明。本发明不局限于该具体实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种大功率发光二极管,如图1、图2所示,包括:
衬底1;
位于衬底1表面的外延结构,外延结构包括在衬底1表面依次堆叠的缓冲层2、非故意掺杂层3、超晶格导电层4、第一型导电层5、有源层6和第二型导电层7;超晶格导电层4包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从衬底1开始由下往上依次增加;各周期单元包括依次堆叠的第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43;外延结构的局部区域蚀刻至一定厚度的第一型导电层5,形成台面,台面的侧壁沉积有电极隔离层10;
第一电极,第一电极包括第一焊盘81和一个第一扩展电极82;第一焊盘81层叠于台面;第一扩展电极82分别嵌入超晶格导电层4的最后一周期单元内与第一超晶格层41形成欧姆接触,并往上延伸至台面与第一焊盘81形成欧姆接触;
第二电极,位于第二型导电层7的上表面,包括第二焊盘91和一个第二扩展电极92;第二扩展电极92分别与第二焊盘91形成欧姆连接,并远离第一扩展电极82设置。
1<n<100。
第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42包括高掺型材料层,第一超晶格隔离层42分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂。
第一超晶格层41和第二超晶格层43包括GaN层,第一超晶格隔离层42包括AlGaN层或InGaN层或AlInGaN层。
第一超晶格层41和第二超晶格层43的厚度相同,且厚度均小于20nm。
第一超晶格隔离层42的厚度为D1,第一超晶格层41和第二超晶格层43的厚度为D2,D1≤0.5*D2。
第一超晶格隔离层42的厚度均小于5nm。
一种大功率发光二极管的制作方法,用于本实施例的大功率发光二极管,大功率发光二极管的制作方法包括:
步骤S1、提供一衬底1,在衬底1上生长外延结构,外延结构包括自衬底1方向依次叠加的缓冲层2、非故意掺杂层3、超晶格导电层4、第一型导电层5、有源层6和第二型导电层7;超晶格导电层4包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从衬底1开始由下往上依次增加,各周期单元包括依次堆叠的第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43,在第一超晶格层41背离衬底1的一层表面形成一层掺杂层;第二超晶格层43为非掺杂;在第一超晶格隔离层42的两侧表面分别形成一层高掺层;使第一超晶格隔离层42分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂;
步骤S2、在外延结构的部分表面,通过ICP蚀刻至一定厚度的第一型导电层5,形成台面,如图3所示,台面设有第一焊台制作区12和一个第一扩展槽11,且第一焊台制作区12和第一扩展槽11相通;
步骤S3、蒸镀形成薄膜,薄膜完全覆盖台面及其侧壁;
步骤S4、在薄膜的水平表面覆盖光刻胶,通过光刻、掩膜、腐蚀工艺,显露出第一扩展槽11底面的薄膜,并通过光刻胶的厚度控制及掩膜、腐蚀工艺,使台面形成具有一定高度差的第一焊台制作区12和第一扩展槽11;
步骤S5、通过ICP蚀刻第一扩展槽11,使其延伸至超晶格导电层4最后一周期单元内的第一超晶格隔离层42,并显露部分第一超晶格层41;
步骤S6、通过腐蚀去除光刻胶,并连带剥离附在光刻胶上的薄膜,且保留台面侧壁的薄膜作为电极隔离层10。
步骤S7、在第一焊台制作区12和第一扩展槽11中蒸镀金属,形成具有一定高度差且欧姆接触的第一焊盘81和第一扩展电极82;
步骤S8、在第二型导电层7的表面蒸镀金属,形成具有一定高度差且欧姆接触的第二扩展电极92和第二焊盘91。
在上述技术方案的基础上,在本申请的其他实施例中,第一扩展电极的数量可以为一个或多个,同理,为了形成第一扩展电极的第一扩展槽的数量也可以相应地调整,在此不做限定,只需要参照上述实施例进行适应性改变即可,本申请在此不做穷举。
经由上述的技术方案可知,本实施例提供的大功率发光二极管及其制作方法,通过超晶格导电层4配合第一电流扩展层应用,同时,超晶格导电层4采用依次堆叠的第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43的周期单元;且第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42包括高掺型材料层,使第一超晶格隔离层42分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂,使掺杂区域中的晶格应变在III-V族氮化物材料中引发强大的压电效应及载流子-杂质交互作用的改变,从而提高电子迁移率,有效提高超晶格导电层4所形成的电流扩展效果,进而提高大尺寸发光二极管的发光效率。
其次、通过第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42包括高掺型材料层,且第一超晶格隔离层42的厚度为D1,第一超晶格层41和第二超晶格层43的厚度为D2,D1≤0.5*D2的设置,在便于形成第一超晶格层41和第二超晶格层43阻挡的同时,还能有效保障掺杂区域中的晶格应变在III-V族氮化物材料中引发的压电效应。
实施例2
在上述实施例1的基础上,在本申请实施例2中,超晶格导电层4采用如下方式进行替换:超晶格导电层4包括依次堆叠的第二超晶格隔离层44、第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43的周期单元;且第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44包括高掺型材料层,使第一超晶格隔离层42、第二超晶格隔离层44分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂。
本实施例提供了一种大功率发光二极管,如图4所示,包括:
衬底1;
位于衬底1表面的外延结构,外延结构包括在衬底1表面依次堆叠的缓冲层2、非故意掺杂层3、超晶格导电层4、第一型导电层5、有源层6和第二型导电层7;超晶格导电层4包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从衬底1开始由下往上依次增加;各周期单元包括依次堆叠的第二超晶格隔离层44、第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43,第二超晶格隔离层44和第一超晶格隔离层42的材料体系及厚度均相同;外延结构的局部区域蚀刻至一定厚度的第一型导电层5,形成台面,台面的侧壁沉积有电极隔离层10;
第一电极,第一电极包括第一焊盘81和一个第一扩展电极82;第一焊盘81层叠于台面;第一扩展电极82分别嵌入超晶格导电层4的最后一周期单元内与第一超晶格层41形成欧姆接触,并往上延伸至台面与第一焊盘81形成欧姆接触;
第二电极,位于第二型导电层7的上表面,包括第二焊盘91和第二扩展电极92;第二扩展电极92分别与第二焊盘91形成欧姆连接,并远离第一扩展电极82设置。
1<n<100。
第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44均包括高掺型材料层,第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂。
第一超晶格层41和第二超晶格层43包括GaN层,第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44包括AlGaN层或InGaN层或AlInGaN层。
第一超晶格层41和第二超晶格层43的厚度相同,且厚度均小于20nm。
第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44的厚度为D1,第一超晶格层41和第二超晶格层43的厚度为D2,D1≤0.5*D2。
第一超晶格隔离层42、第二超晶格隔离层44的厚度均小于5nm。
一种大功率发光二极管的制作方法,用于本实施例的大功率发光二极管,大功率发光二极管的制作方法包括:
步骤S1、提供一衬底1,在衬底1上生长外延结构,外延结构包括自衬底1方向依次叠加的缓冲层2、非故意掺杂层3、超晶格导电层4、第一型导电层5、有源层6和第二型导电层7;超晶格导电层4包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从衬底1开始由下往上依次增加,各周期单元包括依次堆叠生长的第二超晶格隔离层44、第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43,且第二超晶格隔离层44和第一超晶格隔离层42的材料体系及厚度均相同;在第一超晶格层41背离衬底1的一层表面形成一层掺杂层;第二超晶格层43为非掺杂;在第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44的两侧表面分别形成一层高掺层;使第一超晶格隔离层42、第二超晶格隔离层44分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂;
步骤S2、在外延结构的部分表面,通过ICP蚀刻至一定厚度的第一型导电层5,形成台面,台面设有第一焊台制作区12和一个第一扩展槽11,且第一焊台制作区12和第一扩展槽11相通;
步骤S3、蒸镀形成薄膜,薄膜完全覆盖台面及其侧壁;
步骤S4、在薄膜的水平表面覆盖光刻胶,通过光刻、掩膜、腐蚀工艺,显露出第一扩展槽11底面的薄膜,并通过光刻胶的厚度控制及掩膜、腐蚀工艺,使台面形成具有一定高度差的第一焊台制作区12和第一扩展槽11;
步骤S5、通过ICP蚀刻第一扩展槽11,使其延伸至超晶格导电层4最后一周期单元内的第一超晶格隔离层42,并显露部分第一超晶格层41;
步骤S6、通过腐蚀去除光刻胶,并连带剥离附在光刻胶上的薄膜,且保留台面侧壁的薄膜作为电极隔离层10。
步骤S7、在第一焊台制作区12和第一扩展槽11中蒸镀金属,形成具有一定高度差且欧姆接触的第一焊盘81和第一扩展电极82;
步骤S8、在第二型导电层7的表面蒸镀金属,形成具有一定高度差且欧姆接触的第二扩展电极92和第二焊盘91。
在上述实施例的基础上,在本申请的其他实施例中,第一扩展电极的数量可以为一个或多个,同理,为了形成第一扩展电极的第一扩展槽的数量也可以相应地调整,在此不做限定,只需要参照上述实施例进行适应性改变即可,本申请在此不做穷举。
经由上述的技术方案可知,本实施例提供的大功率发光二极管及其制作方法,通过超晶格导电层4配合第一电流扩展层应用,同时,超晶格导电层4采用依次堆叠的第二超晶格隔离层44、第一超晶格层41、第一超晶格隔离层42、第二超晶格层43的周期单元;且第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44包括高掺型材料层,使第一超晶格隔离层42、第二超晶格隔离层44分别与第一超晶格层41、第二超晶格层43的接触面形成δ掺杂,使掺杂区域中的晶格应变在III-V族氮化物材料中引发强大的压电效应及载流子-杂质交互作用的改变,从而提高电子迁移率,有效提高超晶格导电层4所形成的电流扩展效果,进而提高大尺寸发光二极管的发光效率。
其次、通过第一超晶格层41包括掺杂型材料层,第二超晶格层43包括非掺杂型材料层,第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44包括高掺型材料层,且第一超晶格隔离层42和第二超晶格隔离层44的厚度为D1,第一超晶格层41和第二超晶格层43的厚度为D2,D1≤0.5*D2的设置,在便于形成第一超晶格层41和第二超晶格层43阻挡的同时,还能有效保障掺杂区域中的晶格应变在III-V族氮化物材料中引发的压电效应。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种大功率发光二极管,其特征在于,包括:
衬底;
位于所述衬底表面的外延结构,所述外延结构包括在所述衬底表面依次堆叠的缓冲层、非故意掺杂层、超晶格导电层、第一型导电层、有源层和第二型导电层;所述超晶格导电层包括n个堆叠设置的周期单元,周期排列顺序从所述衬底开始由下往上依次增加;各所述周期单元包括依次堆叠的第二超晶格隔离层、第一超晶格层、第一超晶格隔离层、第二超晶格层,所述第二超晶格隔离层和所述第一超晶格隔离层的材料体系及厚度均相同;外延结构的局部区域蚀刻至部分所述的第一型导电层,形成台面,所述台面的侧壁沉积有电极隔离层;
第一电极,所述第一电极包括第一焊盘和至少一个第一扩展电极;所述第一焊盘层叠于所述台面;各所述第一扩展电极分别嵌入所述超晶格导电层的最后一周期单元内与第一超晶格层形成欧姆接触,并往上延伸至台面与所述第一焊盘形成欧姆接触;
第二电极,位于所述第二型导电层的上表面,包括第二焊盘和至少一个第二扩展电极;各所述第二扩展电极分别与所述第二焊盘形成欧姆连接,并远离各所述第一扩展电极设置;
其中,所述第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层包括高掺型材料层,所述第一超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂;
所述第一超晶格层和第二超晶格层包括GaN层,所述第一超晶格隔离层和第二超晶格隔离层包括AlGaN层或InGaN层或AlInGaN层;
所述第一超晶格隔离层和第二超晶格隔离层的厚度为D1,所述第一超晶格层和第二超晶格层的厚度为D2,D1≤0.5*D2。
2.根据权利要求1所述的大功率发光二极管,其特征在于,所述第一超晶格层包括掺杂型材料层,所述第二超晶格层包括非掺杂型材料层,所述第一超晶格隔离层和所述第二超晶格隔离层包括高掺型材料层,所述第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层分别与第一超晶格层、第二超晶格层的接触面形成δ掺杂。
3.根据权利要求1所述的大功率发光二极管,其特征在于,所述第一超晶格层和第二超晶格层的厚度相同,且厚度均小于20nm。
4.根据权利要求1所述的大功率发光二极管,其特征在于,所述第一超晶格隔离层、第二超晶格隔离层的厚度均小于5nm。
CN201910644911.0A 2019-07-17 2019-07-17 一种大功率发光二极管及其制作方法 Active CN110289342B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910644911.0A CN110289342B (zh) 2019-07-17 2019-07-17 一种大功率发光二极管及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910644911.0A CN110289342B (zh) 2019-07-17 2019-07-17 一种大功率发光二极管及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110289342A CN110289342A (zh) 2019-09-27
CN110289342B true CN110289342B (zh) 2024-02-27

Family

ID=68023127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910644911.0A Active CN110289342B (zh) 2019-07-17 2019-07-17 一种大功率发光二极管及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110289342B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070027327A (ko) * 2005-09-06 2007-03-09 엘지전자 주식회사 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법
KR100730752B1 (ko) * 2006-02-09 2007-06-21 서울옵토디바이스주식회사 초격자층을 갖는 화합물 반도체, 이를 이용한 발광 다이오드 및 이의 제조 방법
CN104332536A (zh) * 2014-10-17 2015-02-04 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延方法
CN106098882A (zh) * 2016-07-25 2016-11-09 华灿光电(浙江)有限公司 一种发光二极管外延片及其制备方法
CN210040238U (zh) * 2019-07-17 2020-02-07 厦门乾照半导体科技有限公司 一种大功率发光二极管

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070027327A (ko) * 2005-09-06 2007-03-09 엘지전자 주식회사 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법
KR100730752B1 (ko) * 2006-02-09 2007-06-21 서울옵토디바이스주식회사 초격자층을 갖는 화합물 반도체, 이를 이용한 발광 다이오드 및 이의 제조 방법
CN104332536A (zh) * 2014-10-17 2015-02-04 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延方法
CN106098882A (zh) * 2016-07-25 2016-11-09 华灿光电(浙江)有限公司 一种发光二极管外延片及其制备方法
CN210040238U (zh) * 2019-07-17 2020-02-07 厦门乾照半导体科技有限公司 一种大功率发光二极管

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
掺杂超晶格及其应用前景;林洪榕;固体电子学研究与进展(第02期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110289342A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5048076B2 (ja) 電流拡散層を含む発光ダイオードの製造方法
US9431377B2 (en) Light emitting device and method of fabricating the same
TWI487133B (zh) 經粗化之高折射率索引層/用在高光提取之發光二極體
TWI591846B (zh) 用於交流發光二極體之在矽基板上具有氮化鋁鎵或氮化鎵裝置之氮化鎵發光二極體之整合
US8373152B2 (en) Light-emitting element and a production method therefor
US20120228580A1 (en) Light-emitting diode device and method for manufacturing the same
JP2012256918A (ja) 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法
US20130015465A1 (en) Nitride semiconductor light-emitting device
TW200924236A (en) Method of manufacturing vertical light emitting diode
WO2012091311A2 (en) High efficiency light emitting diode
US20140183590A1 (en) Nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
TW201427077A (zh) 發光二極體晶片
KR101103963B1 (ko) 발광소자 및 그 제조방법
TW201312792A (zh) 發光二極體結構及其製造方法
TW201407760A (zh) 發光二極體陣列
US8178886B2 (en) Multi-layered LED epitaxial structure with light emitting unit
US9178110B2 (en) Light-emitting device and method for manufacturing same
CN210040238U (zh) 一种大功率发光二极管
CN110289342B (zh) 一种大功率发光二极管及其制作方法
KR101239849B1 (ko) 고효율 발광 다이오드
KR20130101299A (ko) 반도체 발광소자 및 그 제조 방법
KR101773582B1 (ko) 고효율 발광 다이오드
KR101158077B1 (ko) 고효율 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법
JP6948494B2 (ja) 紫外線発光素子及び発光素子パッケージ
JP2019046971A (ja) 発光装置の製造方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant