CN1805162A - 氮化镓系发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氮化镓系发光二极管，其包括：透光绝缘基体；第一导电型氮化镓，形成在透光绝缘基体上，作为第一下束缚层；氮化铟镓发光层形成在第一下束缚层上；第二导电型氮化镓形成在发光层上，作为第二上束缚层；富含镓相的氮化镓系接触层，其厚度在5－1000埃间，形成在第二上束缚层上；AlGalnSnO系统透明导电氧化层，厚度在5埃以上，形成在接触层上，作为光导层；第一电极形成在第一导电型氮化镓裸露区域上；第二电极形成在光导层上；透明导电氧化层在蓝－绿区的光学特性优于Ni/Au构成的透明导电层，新的Al2O3－Ga2O3－In2O3－SnO2系统氧化物比现有产品增加1.5至2.5倍的亮度，新的透明氧化物薄膜的导电率比Ni/Au层薄膜的导电率较佳。

Description

氮化镓系发光二极管
一、技术领域
本发明涉及二极管，尤其涉及一种以新的AlGaInSnO透明导电氧化层取代现有技术的Ni/Au层，从而提高亮度及导电率的氮化镓系发光二极管。
二、背景技术
III-V族氧化物材料为所有III-V族材料中具有较高的直接能隙者；但是，由于P型氮化镓半导体化合物的载子浓度，在经过热处理之后，大都小于1×1018cm-3，其电阻系数的最佳值约只有1Ωcn左右，由于导电性不佳，从电极流下的电流无法有效分布在整个晶粒，以致形成电流拥塞现象，因而影响其发光效率。
直到1993年年底，日本日亚化学工业宣布成功地作出第一个以氮化镓为主要材料的发光二极管，其使用金属薄膜作为P电极之后，日亚化工又发表更佳的金属薄膜是由金(Au)及镍(Ni)所组成。其中，镍是直接形成在P型半导体层，然后金再形成在镍层之上，经过热处理之后，形成了一Ni/Au合金复合层结构，使其成为III-V族P型氮化镓系半导体化合物的光导层及欧姆接触层。
在现有技术中，如图1所示，是日亚化工在美国申请的第6093965号专利的结构，其氮化镓发光二极管，包括有一蓝宝石基体(Sapphiresubstrate)116，一n型氮化镓(GaN)束缚层15，一n型Ti/Al电极14，一氮化铟镓(InGaN)发光层13，一p型氮化镓(GaN)束缚层12，一由Ni/Au薄膜11A所构成的光导层，以及一p型Ni/Au电极10。
由于该Ni/Au薄膜11A厚度约只有数百个Angstroms(埃)当作电流分布层，以便有效地将电流分散在整个晶粒；然而，此一Ni/Au薄膜11A的穿透率约20-40％，因此，大部分来自发光层13所发出的光，都被这一电流分布层所吸收，使得其发光效率降低。
为此，在现有技术中，氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)被使用于取代前述的Ni/Au薄层，作为光导层，如图2所示，其结构包括有一蓝宝石基体116，一n型GaN束缚层15，一n型氮化铝镓(AlGaN)束缚层15A，一n型电极14，一InGaN发光层13，一P型GaN束缚层12，一P型高载子浓度接触层117，一氧化铟錫(ITO)光导层11C，及一P型电极10。
此类型专利见诸于晶元光电(Epistarco)的氧化铟镓发光二极管结构中。由于氮化镓的载子浓度一般都低于1×1018cm-3，因此，与金属或是氧化铟锡之间无法形成良好接触，于是，晶元光电乃将氮化镓的载子浓度控制在5×1018cm-3以上、厚度控制在500埃以下。其使用的方法是氮化镓(GaN)接触层117，可以利用锌扩散(Zn diffusion)、镁扩散(Mg diffusion)、锌离子布值(Zn ionimplantation)或是镁离子布值方式，在其表面形成极薄而且载子浓度极高的接触层117，当ITO光导层11C以溅镀(sputtering)或是电子枪蒸镀(E-gunevaporation)形成在其上时，可以增进发光效率，晶元光电使用这种方法后，整体的穿透率可以维持在50-70％以上。然而，该ITO膜层内填入的载子是由锡(Tin dopant)及空给予(donors)氧化离子，使得湿气极易散布至ITO膜层，并破坏ITO与GaN接触层的中间表面，使得欧姆接触电阻将增大，所以，在这种高湿度情况下，将使LED的稳定度及可靠度降低。
所以，在GaN系发光装置的现有技术中，尚未揭示有光导层同时具有良好效率及可靠度技术和产品。
三、发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种氮化镓系发光二极管，其包括一新的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统透明导电氧化层(TCO)，为一非结晶性(Amorphous)或微结晶性(Nanocrystalline)的薄膜，这一薄膜具有较佳导电性，比现有技术的ITO膜层，约高出十倍的导电效果。
本发明的另一目的在于提供一种氮化镓系发光二极管，其具有一富含镓相(Gallium rich phase)的氮化镓系接触层，据此降低III-V族氮化镓系半导体发光装置与新的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统透明导电氧化层之间的接触电阻，且该接触层可以是n型、p型或是未掺杂。
本发明的再一目的在于提供一种氮化镓系发光二极管，其具有一种中介层(Intermediate later)形成在束缚层与接触层之间，其采用AlGalnN，InGaN，及InN任一组群材料所构成，材料带隙能量(Band-gap energy)需低于GaN束缚层，具有降低束缚层与接触层之间电的尖峰效应(Electricalspiking effect)。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相(Gallium rich phase)的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃(Angstroms)
之间，形成在该第二上束缚层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层(TCO)，其厚度在5埃(Angstroms)以上，形成在该接触层
之上，作为光导层(Light transmitting layer)；
一第一电极，形成在该第一导电型氮化镓裸露区域之上；
一第二电极，形成在该光导层之上。
前述的氮化镓系发光二极管，其中所述透明导电氧化层(TCO)的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤Z＜2；所述透光绝缘基体采用Al2O3，LiGaO2，LiAlO2以及MgAl2O4任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成。
本发明氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一第一导电型基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该第一导电型基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相(Gallium rich phase)的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃(Angstroms)之间，形成在该第二上束缚层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层(TCO)，其厚度在5埃(Angstroms)以上，形成在该接触层之上，作为光导层(Light transmitting layer)；
一第一电极，形成在该第一导电型基体的底面；以及
一第二电极，形成在该光导层之上。
前述的氮化镓系发光二极管，其中所述透明导电氧化层(TCO)的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤Z＜2；所述第一导电型基体采用SiC、Si、ZnSe、GaAs、GaP、GaN以及AlN任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成。
本发明氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一AlGalnN为中介层(Intermediate later)，形成在该第二上束缚层之上，其材料带隙能量(Band-gap energy)需低于第二导电型氮化镓，且厚度在5-500埃(Angstroms)之间；
一富含镓相(Gallium rich phase)的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃(Angstroms)之间，形成在该中介层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层(TCO)，其厚度在5埃(Angstroms)以上，形成在该接触层之上，作为光导层(Light transmitting layer)；
一第一电极，形成在该第一导电型氮化镓裸露区域之上；
一第二电极，形成在该光导层之上。
前述的氮化镓系发光二极管，其中透明导电氧化层(TCO)的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤Z＜2；所述透光绝缘基体采用Al2O3、LiGaO2、LiAlO2以及MgAl2O4任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成；所述中介层采用AlGalnN、InGaN以及InN任一组群材料构成。
本发明氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相(Gallium rich phase)的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃(Angstroms)之间，形成在该第二上束缚层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层(TCO)，其厚度在5埃(Angstroms)
以上，形成在该接触层之上，作为光导层(Light transmitting laycr)；
一透明导电氧化窗口层，形成在该光导层之上；
一第一电极，形成在该第一导电型氮化镓露出区域之上；
一第二电极，形成在该透明导电氧化窗口层之上。
前述的氮化镓系发光二极管，其中所述透明导电氧化层(TCO)的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤Z＜2；所述透光绝缘基体采用Al2O3、LiGaO2、LiAlO2以及MgAl2O4任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成；所述透明导电氧化窗口层采用SnO2、In2O3、ITO、Cd2SnO4、ZnO、CuAlO2、CuGaO2、SrCu2O2、NiO以及AgCoO2任一组群材料构成。
本发明氮化镓系发光二极管的有益效果是，其具体结构包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相(Gallium rich phase)的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000Angstroms(埃)之间，且形成在该第二上束缚层之上；
一AlGaInSnO为透明导电氧化层(TCO)，其厚度在5埃(Angstroms)以上，形成在该接触层之上，作为光导层(Light transmitting layer)；
第一电极，形成在该第一导电型氮化镓裸露区域之上；
第二电极，形成在该光导层之上。
根据前述构成，该透光绝缘基体可以一导电型基体取代，且将第一电极形成在该导电型基体底缘。
根据前述构成，该AlGaInSnO光导层之上，还可形成一透明导电氧化窗口层。
通过上述技术手段，本发明氮化镓系发光二极管可以实施生产，该Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统光导层能与p型GaN束缚层形成欧姆接触，再者，形成在该光导层之上的窗口层，则进一步可增加发光及电流分散效果。
又，富含镓相的接触层，使其与Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统光导层之间形成稳固接触面(Interface)，该接触面可降低欧姆接触电阻，增强发光效率，并可增加可靠度。
总之，本发明的氮化镓系发光二极管，其是在富含镓相(Gallium richphase)的氮化镓系接触层之上形成一新的透明导电氧化层(TCO)，该透明导电氧化层由在蓝-绿区的光学特性优于Ni/Au构成的透明导电层，该新的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统氧化物比现有技术制备过程可增加1.5至2.5倍的亮度，新的透明氧化物薄膜比Ni/Au层薄膜的导电率较佳。
四、附图说明
图1为现有发光装置，其具有一与P型氮化镓系束缚层12接触的金属光导电极的剖视图。
图2为现有发光装置，其具有一与P型氮化镓系束缚层12接触的氧化铟锡(ITO)光导层的剖视图。
图3为本发明的透光绝缘基体116，例如是Al2O3，LiGaO2，LiAlO2以及MgAl2O4基体的
Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例剖视图。
图4为依据本发明的透光导电基体216，例如是SiC、GaN、AlN基体上的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例剖视图。
图5为依据本发明的矽质或ZnSe基体316上的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的
实施例图。
图6为依据本发明的吸光导电基体416，例如是GaAs、GaP基体上的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例剖视图。
图7为依据本发明的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B、富含镓相的氮化镓系接触层17A以及氮化铟系中介层17B所设计的发光装置的实施例剖视图。
图8为依据本发明的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B、富含镓相的氮化镓系接触层17A以及透明导电氧化窗口层11D，例如是SnO2，In2O3，ITO，Cd2SnO4，ZnO，CuAlO2，CuGaO2，SrCu2O2，NiO，AgCoO2等等所设计的发光装置的实施例剖视图。
图9为比较氧化铟锡(ITO)、Ga1.6lIn6.4Sn2O16、Ga2.8In5.2Sn2O16、以及Al0.1Ga2.7In5.2Sn2O16四者的透射系数关系图。
图10为与本发明P型氮化镓系的束缚层接触的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统光导层的电流-电压特征图，其中，X轴一部分为0.5V，而Y轴一部分为0.2mA。
图11为设置在Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统和p型氮化镓系的束缚层之间的具有富含镓相的氮化镓系接触层的电流-电压特征图，其中，X轴一部分为0.5V，而Y轴一部分为0.2mA。
图12为设置在P型氮化镓系束缚层12和氮化镓系接触层17A之间的氮化铟系中介层17B的低材料带隙能量的电流-电压特征图，其中，X轴一部分为0.5V，而Y轴一部分为0.2mA。
图中标号说明：10为p型电极、11A为Ni/Au薄膜、11B为Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统光导层、11C光导层、12第二上束缚层、13发光层、14为n型电极、15第一下束缚层、15A为n型氮化铝镓束缚层、17A为富含镓相的氮化镓系接触层、17B氮化铟系中介层、116透光绝缘基体、117氮化镓接触层、216透光导电基体、316矽质或ZnSe基体、416吸光导电基体、11D为透明导电氧化窗口层。
五、具体实施方式
首先提供一相同厚度的氧化铟锡(ITO)、Ga1.6In6.4Sn2O16、Ga2.8In5.2Sn2O16、以及Al0.1Ga2.7In5.2Sn2O16透明导电氧化层的样本。Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统样本的颜色由淡蓝绿色(含微量的铝质)至淡绿色(含高量的镓质)以至绿色(含低量的镓质)。复晶的氧化铟锡(ITO)透明导膜的颜色也为绿色，但比任一Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统样本的颜色较为深色。
参阅图9所示，为AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物的透光度，在波长(λ)大于400nm时，微微地优于氧化铟锡(ITO)透明导膜。此外，AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物在紫外线区域具有较低的吸收性。本发明显示，由于增加镓含量或是轻微的铝含量至AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中，可达到在蓝-绿区域中具有较高透光率的效果。
透明导电氧化层的透射特性可由于下波长范围的材质带隙来决定，其可表示为：λbg＝hc/Eg，而在上波长则由带电粒子密度来决定，其可表示为：λp＝2π[mc2/4π(N/V)e2]1/2。
此外，材质缺陷密度和相位关系也可决定透明导电氧化层的透光特性。在本发明的AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中，当铝含量增加至x＞1时，AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物的透光性就会大大的降低。
由本发明的结果得知，AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物，其中x＞1时，薄层电阻增加，带电粒子含量降低，且当AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中的铝质含量过高时，缺陷密度即会增加，而单斜晶β-Gallia相位结构会由增加AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中的铝质密度超过x＞1时而受到破坏。
Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的较佳实施例可由下列公式来表示：
AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤z＜2。
此外，本发明中的AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z具有一正方形结构相位，其中，锌(Sn)结合成为一结构元件，而不是成为像是在氧化铟锡(ITO)透明导膜内的替代性掺杂材料。由此，新的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统与氧化铟锡(ITO)透明导膜相比较，具有较佳的稳定性和可靠性。
另在本发明中的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层必需与p型氮化镓系的束缚层相连接，并在200℃或更高的温度予以韧化。借此仍会产生冲击式的阻挡，并在Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统和P型氮化镓系的束缚层之间形成一不良的电阻性接触。如图10所示，为与本发明P型氮化镓系的束缚层接触的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统光导层的电流电压特征图。
另，本发明在考虑Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统光导层的导电率时，其厚度必需大于5埃。
本发明为了将具有富含镓相的氮化镓系接触层设置在Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统和P型氮化镓系的束缚层之间，并在200℃或更高的温度予以韧化，富含镓相的氮化镓系接触层的镓系部分扩散在AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z的光导层内，并且形成一较佳的高镓含量的AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z界面，并与一氮化镓系接触层形成一良好的电阻性接触；再者，氮化镓系接触层的厚度为5-1000埃。如图11所示为设置在Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统和p型氮化镓系的束缚层之间的具有富含镓相的氮化镓系接触层的电流-电压特征图。
具有富含镓相的氮化镓系接触层与p型氮化镓系的束缚层相比较，其具有高度不规律结构，其中，一电流穿越一p型氮化镓系的束缚层和一氮化镓系接触层，该电流尖峰出现在该束缚层和该接触层之间，而该氮化铟系中介层的厚度为5-500埃。
参阅图7所示，为显示一氮化铟系中介层17bB，其设置在P型束缚层12和氮化镓系接触层17A之间，而氮化铟系中介层17B可为AlGalnN，AlInN，InGaN或是InN任一组群材料所组成，也可为p型、n型或非掺杂者。而氮化铟系中介层17B的材料带隙能量必需低于P型氮化镓系束缚层12。
参阅图12所示，为设置在P型氮化镓系束缚层12和氮化镓系接触层17A之间的氮化铟系中介层17B的低材料带隙能量的电流-电压特征图，其可产生一降低电性尖峰效果的功能，其电流穿越一p型氮化镓系的束缚层和一氮化镓系接触层。
参阅图3所示，为依据本发明的透光绝缘基体116，例如Al2O3，LiGaO2，LiAlO2以及MgAl2O4基体的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例剖视图，其结构具有：
一作为第一下束缚层15的n型GaN直接设置在透光绝缘基体116；
一InGaN发光层13直接设置在第一下束缚层15之上；
一作为第二上束缚层12的p型GaN直接设置在该InGaN发光层13之上；
一富含镓相的氮化镓系接触层17A，形成为在该第二上束缚层12之上；
一形成在第一下束缚层15的半裸露区域上的n型电极14；
以及，一形成在Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B顶端的p型电极10。
参阅图4为依据本发明的第一导电型透光导电基体216，例如是SiC、GaN、AlN基体上的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓录相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例剖视图；本实施例与图3所示的实施例的不同之处在于，设置在透光导电基体216下方的n型电极14。
参阅图5所示，为依据本发明的矽质或ZnSe基体316上的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例图。
参阅图6所示，为依据本发明的吸光导电基体416，例如是GaAs、GaP基体上的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B以及富含镓相的氮化镓系接触层17A所设计的发光装置的实施例剖视图。
参阅图7所示，为依据本发明的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B、富含镓相的氮化镓系接触层17A以及氮化铟系中介层17B所设计的发光装置的实施例剖视图。
参阅图8所示，为依据本发明的Al2O3-Ga2O3-In2O3-SnO2系统的光导层11B、富含镓相的氮化镓系接触层17A以及透明导电氧化窗口层11D，例如是SnO2，In2O3，ITO，Cd2SnO4，ZnO，CuAlO2，CuGaO2，SrCu2O2，NiO，AgCoO2等等所设计的发光装置的实施例剖视图，其可与光导电极接触，并用来改善光效率和电流扩散，也可顾及至透明导电氧化物的光效率和电流扩散以及其厚度必需大于5埃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1、一种氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃之间，形成在该第二上束缚层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层，其厚度在5埃以上，形成在该接触层
之上，作为光导层；
一第一电极，形成在该第一导电型氮化镓裸露区域之上；
一第二电极，形成在该光导层之上。
2、根据权利要求1所述的氮化镓系发光二极管，其特征在于，所述透明导电氧化层的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤z＜2；所述透光绝缘基体采用Al2O3，LiGaO2，LiAlO2以及MgAl2O4任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成。
3、一种氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一第一导电型基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该第一导电型基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃之间，形成在该第二上束缚层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层，其厚度在5埃以上，形成在该接触层之上，作为光导层；
一第一电极，形成在该第一导电型基体的底面；
一第二电极，形成在该光导层之上。
4、根据权利要求3所述的氮化镓系发光二极管，其特征在于，所述透明导电氧化层的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤z＜2；所述第一导电型基体采用SiC、Si、ZnSe、GaAs、GaP、GaN以及AlN任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成。
5、一种氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一AlGalnN为中介层，形成在该第二上束缚层之上，其材料带隙能量需低于第二导电型氮化镓，且厚度在5-500埃之间；
一富含镓相的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃之间，形成在该中介层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层，其厚度在5埃以上，形成在该接触层之上，作为光导层；
一第一电极，形成在该第一导电型氮化镓裸露区域之上；
一第二电极，形成在该光导层之上。
6、根据权利要求5所述的氮化镓系发光二极管，其特征在于，所述透明导电氧化层的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤z＜2；所述透光绝缘基体采用Al2O3、LiGaO2、LiAlO2以及MgAl2O4任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成；所述中介层采用AlGalnN、InGaN以及InN任一组群材料构成。
7、一种氮化镓系发光二极管，其特征在于，包括：
一透光绝缘基体；
一第一导电型氮化镓，形成在该透光绝缘基体之上，作为第一下束缚层；
一氮化铟镓发光层，形成在该第一下束缚层之上；
一第二导电型氮化镓，形成在该发光层之上，作为第二上束缚层；
一富含镓相的氮化镓系接触层，其厚度在5-1000埃之间，形成在该第二上束缚层之上；
一AlGalnSnO系统透明导电氧化层，其厚度在5埃以上，形成在该接触层之上，作为光导层；
一透明导电氧化窗口层，形成在该光导层之上；
一第一电极，形成在该第一导电型氮化镓露出区域之上；
一第二电极，形成在该透明导电氧化窗口层之上。
8、根据权利要求7所述的氮化镓系发光二极管，其特征在于，所述透明导电氧化层的组成为：AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2x，其中，0≤x＜2，0＜y＜3，0≤z＜2；所述透光绝缘基体采用Al2O3、LiGaO2、LiAlO2以及MgAl2O4任一组群材料构成；所述氮化镓系接触层采用AlGaN、GaN以及InGaN任一组群材料构成；所述透明导电氧化窗口层采用SnO2、In2O3、ITO、Cd2SnO4、ZnO、CuAlO2、CuGaO2、SrCu2O2、NiO以及AgCoO2任一组群材料构成。
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Assignee: Shanxi Changzhigaoke Huashang Optoelectronic Co., Ltd.

Assignor: Huashang Photoelectric Co., Ltd.

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Denomination of invention: Structure of gallium nitride light emitting diodes and producing method thereof

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License type: Common License

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