CN1996627A - 氮化镓基发光二极管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种GaN基LED，包括：基板；形成在基板上的n型GaN层；形成在n型GaN层的预定区域上的活性层；形成在活性层上的p型GaN层；形成在p型GaN层上的透明电极；形成在透明电极上的p电极；形成在其上未形成有活性层的n型GaN层上的n型电极；以及形成在透明电极与n型电极之间得到的结构上的保护膜，该保护膜由等离子体氧化的透明层构成。
Description
相关申请交叉参考
本申请要求2006年1月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2006-0000055号和2006年12月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2006-0127330号的优先权，其公开内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种制造氮化镓基发光二极管(下文称为GaN基LED)的方法，该方法可以简化具有透明电极和保护膜的GaN基LED的总体制造工艺。
背景技术
通常，氮化物半导体是具有相对较高能带隙的材料(在GaN半导体情况下，大约3.4eV)，并且广泛用在产生绿色或蓝色短波长光的光学元件中。作为这样的氮化物半导体，广泛采用具有以下复合物分子式的材料：AlxInyGa(1-x-y)N(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，且0≤x+y≤1)。
由于GaN基半导体晶体可以在诸如蓝宝石基板的绝缘基板上生长，所以电极可以不形成在基板的后表面上(如在GaAs基LED中一样)。因此，两个电极都应该形成在晶体生长型半导体层的侧面中。
为此，需要形成台式结构的过程。在台式结构中，上镀层和活性层的一些区域被去除，从而露出下镀层的上表面的一部分。
由于上镀层所形成的p型GaN层具有相对较高的电阻，因此需要附加层，在该附加层中，通过使用常用的电极可以形成欧姆接触。因此，在现有技术中，在p型GaN层上形成电极之前，形成Ni/Au透明电极，以便于形成欧姆接触，从而减小了正向电压Vf。对于透明电极，可以使用ITO(氧化铟钛)膜。
同样地，为了制造根据现有技术的GaN基LED，需要台式结构形成过程、透明电极形成过程、以及结合电极(bonding electrode)形成过程。另外，在制造GaN基LED时单独伴随有保护膜形成过程。因此，整个制造工艺变得复杂。这种复杂性可以在图1A至图1G的过程实例中看到。
图1A至图1G是依次示出了用于解释制造根据现有技术的GaN基LED方法的过程的截面视图。
如图1A所示，该过程首先是基本生长过程，在该过程中，n型GaN层111、活性层113、以及p型GaN层115依次形成在由蓝宝石形成的透明绝缘基板100上。此时，n型GaN层111、活性层113、以及p型GaN层115可以通过众所周知的氮化物生长过程(如MOCVD)形成。
其次，如图1B所示，为了在n型GaN层111的上表面上形成n电极(未示出)，执行形成台式结构的过程。更具体地，台式结构形成过程包括：在p型GaN层115的待蚀刻区域以外的上表面上形成第一光刻胶PR1；以及通过使用第一光刻胶PR1作为蚀刻掩模，蚀刻并去除p型GaN层115和活性层113的预定区域，从而露出n型GaN层111的上表面的一部分。
接着，如图1C所示，在去除用于形成台式结构的第一光刻胶PR1之后，在通过去除第一光刻胶PR1而露出的p型GaN层115的预定区域上形成透明电极120。
之后，如图1D所示，通过典型的电极形成过程，分别在透明电极120和露出的n型GaN层111上形成p电极140和n电极130。
然后，如图1E所示，在所得到的结构(其中形成有p电极140和n电极130)的整个顶表面上形成由诸如SiO2或SiN的材料形成的保护膜150。
接着，如图1F所示，在顶表面150上形成第二光刻胶PR2，从而露出保护膜150的对应于p电极140和n电极130的部分。
然后，如图1G所示，用作为蚀刻掩模的第二光刻胶PR2选择性地蚀刻并去除保护膜150。因此，露出了p电极140和n电极130。
如上所述，在制造根据现有技术的GaN基LED的方法中，整个制造工艺较复杂。此外，由于用作保护膜的SiO2或SiN膜与电极(即，透明电极120、p电极140、以及n电极130)的粘附性能较差，会发生不良粘附(例如，膜会脱落)，从而降低了二极管的特性和可靠性。
发明内容
本发明的优点在于提供了一种GaN基LED，其中，通过使用由氧化铟构成的透明层，而不用单独的蚀刻过程就能同时形成透明电极和保护膜。因此，简化了整个制造工艺，同时，增强了保护膜与电极之间的粘附性能，从而防止了不良粘附。
本发明的另一优点在于提供了一种制造上述GaN基LED的方法。
本发明的总发明构思的其它方面和优点将部分地在随后的描述中阐述，并且将部分地通过描述而变得显而易见，或者可通过对总发明构思的实践而获得。
根据本发明的一方面，GaN基LED包括：基板；形成在基板上的n型GaN层；形成在n型GaN层的预定区域上的活性层；形成在活性层上的p型GaN层；形成在p型GaN层上的透明电极；形成在透明电极上的p电极；形成在其上未形成有活性层的n型GaN层上的n型电极；以及形成在透明电极与n型电极之间所得到的结构上的保护膜，该保护膜由等离子体氧化的透明层构成。
根据本发明的另一方面，保护膜形成在透明电极与n型电极之间所得到的结构上，并且可以由经过灰化过程的透明层构成。
根据本发明的又一方面，透明层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素(选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组)而形成的化合物构成。添加的元素占全部化合物的1-30wt％。
根据本发明的再一方面，GaN基LED还包括形成在保护膜与位于透明电极和n电极之间所得到的结构之间的粘附层。
根据本发明的再一方面，粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素(选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组)而形成的化合物构成，该粘附层通过添加与添加到透明层内的元素不同的元素而形成。
根据本发明的再一方面，粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素(选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组)而形成的化合物构成，该粘附层通过添加的元素量与添加到透明层内的元素量不同而形成。
根据本发明的再一方面，GaN基LED还包括形成在基板与n型GaN层之间的缓冲层。
根据本发明的再一方面，制造GaN基LED的方法包括：在基板上依次形成n型GaN层、活性层、以及p型GaN层；对p型GaN层、活性层和n型GaN层的部分进行台面蚀刻，以便露出n型GaN层顶表面的一部分；在所得到结构的露出n型GaN层一部分的整个表面上形成透明层；在透明层的顶表面上形成掩模，该掩模打开透明层的除透明电极形成区域之外的区域；以及在通过掩模而露出的透明层上执行等离子体氧化过程，从而形成保护膜。
根据本发明的再一方面，保护膜可以通过在通过掩模而露出的透明层上执行灰化过程而形成。
根据本发明的再一方面，透明层可以由通过向氧化铟内添加一种或多种元素(选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组)而形成的化合物构成。添加的元素占全部化合物的1-30wt％。
根据本发明的再一方面，该方法还包括：在形成透明层之前，在所得到结构的露出n型GaN层一部分的整个表面上形成粘附层。
根据本发明的再一方面，粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素(选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组)而形成的化合物构成，该粘附层通过添加与添加到透明层内的元素不同的元素而形成。
根据本发明的再一方面，粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素(选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组)而形成的化合物构成，该粘附层通过添加的元素量与添加到透明层内的元素量不同而形成。
根据本发明的再一方面，该方法还包括：在执行等离子氧化过程之后去除掩模；选择性地刻蚀保护膜的形成于n型GaN层上的部分，以便露出n型GaN层的一部分；在露出的n型GaN层上形成n电极；以及在透明层的透明电极形成区域上形成p电极。
根据本发明的再一方面，该方法还包括：在形成n型GaN层之前，在基板上形成缓冲层。
附图说明
通过以下结合附图本对实施例的描述，本发明的总发明构思的这些和/或其它方面和优点将变得显而易见，并更容易理解，附图中：
图1A至图1G是依次示出了用于解释制造根据现有技术GaN基LED的方法的工艺的截面视图；
图2是示出了根据本发明实施例的GaN基LED的结构的截面视图；以及
图3A至图3H是依次示出了用于解释制造根据本发明实施例GaN基LED的方法的工艺的截面视图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的总发明构思的实施例，其实例在附图中示出，在附图中，相同的参考标号表示相同的元件。为了解释本发明的总发明构思，以下参照附图来描述实施例。
下面，将参照附图详细描述根据本发明实施例的GaN基LED及其制造方法。
GaN基LED的结构
参照图2，将详细描述根据本发明实施例的GaN基LED的结构。
如图2所示，GaN基LED包括缓冲层(未示出)、n型GaN层111、活性层113、以及p型GaN层115，这些层依次层压在透光基板100上，从而形成发光结构。
优选低，基板100由包括蓝宝石的透明材料形成，该基板适于氮化物半导体单晶的生长。另外，除了蓝宝石以外，基板100可以由氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)或氮化铝(AlN)形成。
在基板100上形成n型GaN层111之前，形成缓冲层(未示出)。由AlN/GaN形成的缓冲层增强了与由透明材料(包括蓝宝石)形成的基板100的点阵匹配。
n型氮化物半导体层111、活性层113、以及p型氮化物半导体层115可以由具有复合物分子式AlXInYGa1-X-YN(0≤X≤1，0≤Y≤1，0≤X+Y≤1)的半导体材料构成。具体地说，n型氮化物半导体层111可以由掺杂有n型导电杂质的GaN或GaN/AlGaN层构成。对于n型导电杂质，可以使用Si、Ge、Sn等。优选地，主要使用Si。另外，p型氮化物半导体层115可以由掺杂有p型导电杂质的GaN或GaN/AlGaN层构成。对于p型导电杂质，可以使用Mg、Zn、Be等。优选地，主要使用Mg。另外，活性层113可以由具有多量子阱结构的lnGaN/GaN构成。
活性层113可以形成为具有一个量子阱结构或双异质结构。
在p型GaN层150上，依次形成有透明电极120和p电极140，p电极同时用作反射层和电极。用于加强电流传播效果的透明电极120由导电的金属氧化物构成，如ITO(氧化铟锡)。
具体地说，透明电极120由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，该元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。本例中，添加的元素占全部化合物的1-30wt％。
活性层113和p型氮化物半导体层115的部分通过台面蚀刻而被去除，从而露出n型氮化物半导体层111顶表面的一部分。
在露出的n型氮化物半导体层111上，形成有n电极焊盘130。
在透明电极120与n电极130之间得到的结构上形成有保护膜150，以便防止p电极140和n电极130发生电连接，p电极140和n电极130形成在透明电极120上。
保护膜150由经过等离子体氧化的透明层或经过灰化过程的透明层构成。换而言之，保护膜150通过对透明层进行等离子体氧化或灰化而形成，该透明层由与形成透明电极120的材料相同的材料构成。保护膜150由与透明电极120相同的层形成。
具体地说，由等离子体氧化的透明层构成的保护膜150具有大于1kΩ的电阻，因为膜内的氧含量高于p型GaN层上115上的透明电极120的氧含量。由经过灰化过程的透明层构成的保护摸150包含比透明电极120更多量的氧，这意味着保护膜150含有足够的氧，使得金属与氧原子之间的化合可以以化学计量比表示。
因此，形成保护膜150的透明层优选地由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，该元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，这类似于透明电极120。本例中，添加的元素占全部化合物的1-30wt％。
尽管没有示出，但是根据本发明的GaN基LED进一步包括在保护膜150与位于透明电极120和n电极130之间所得到的结构的表面之间所形成的粘附层。该粘附层用于防止保护膜150从透明电极120与n电极130之间所得到的结构的表面上脱落。
粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素而形成，该元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。在本例中，可以添加与添加到透明层内的元素不同的元素。可替换地，可以添加与添加到透明层内的元素量不同的元素量。
制造GaN基LED的方法
下面，参照图2和图3A至图3G，将详细描述制造根据本发明实施例的GaN基LED的方法。
图3A至图3G是依次示出了用于解释制造根据本发明实施例GaN基LED的方法的工艺的截面视图。
如图3A所示，在基板100上依次形成n型GaN层111、活性层113、以及p型GaN层115。n型氮化物半导体层111、活性层113、以及p型氮化物半导体层115可由具有复合物分子式AlXInYGa1-X-YN(0≤X≤1，0≤Y≤1，0≤X+Y≤1)的半导体材料构成，也可通过众所周知的氮化物生长工艺(例如MOCVD或MBE)形成。基板100可以是异质基板(如蓝宝石基板和碳化硅(SiC)基板)或均质基板(如氮化物基板)，其适于氮化物半导体单晶的生长。
尽管没有示出，在基板100上形成n型GaN层111之前，可以在基板100上形成缓冲层。由GaN层形成的缓冲层增强晶体生长。
如图3B所示，为了在n型GaN层111的顶表面上形成n电极(未示出)，执行形成台式结构的过程。更具体地，台式结构形成过程包括：在p型GaN层115顶表面的待蚀刻区域以外的预定区域上形成第一光刻胶PR1；以及通过使用第一光刻胶作为蚀刻掩模，蚀刻并去除p型GaN层115和活性层113的预定区域，从而露出n型GaN层111顶表面的一部分。
接着，去除第一光刻胶PR1，然后在所得到结构的整个表面(其中，露出n型GaN层111顶表面的一部分)上形成透明层200，如图3C所示。优选地，透明层200由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所构成的化合物形成，该元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。本例中，添加的元素占全部化合物的1-30wt％。
此外，为了增强透明层200与所得到结构(其中，露出n型GaN层111顶表面的一部分)之间的粘附力，在透明层200形成之前，可以在露出n型GaN层111顶表面的一部分的所得到结构的整个表面上形成粘附层(未示出)。优选地，粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素而形成的化合物构成，该元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。本例中，可以添加与添加到透明层内的元素不同的元素。可替换地，可以添加与添加到透明层内的元素量不同的元素量。
如图3D所示，在透明电极形成区域上，即，在透明层200的对应于p型GaN层115的预定区域上，形成第二光刻胶PR2。
接着，在透明层200上执行等离子体氧化过程，其中透明电极形成区域被第二光刻胶PR2覆盖。然后，如图3E所示，对通过第二光刻胶PR2曝光的透明层200进行氧化，以便转化成非导电薄膜。因此，同时形成透明电极120和保护层150。
对于形成保护膜150的方法，可以执行灰化过程，取代等离子体氧化过程。在灰化过程中，透明层也转化成非导电薄膜，其可作为与通过等离子体氧化过程形成的保护膜具有同样性能的保护膜。
如上所述，用于形成透明电极的透明层选择性地转化成非导电薄膜，从而同时形成了透明电极120和保护膜150。因此，与其中形成透明电极、沉积单独的SiO2膜、并对SiO2膜进行蚀刻以便形成保护膜的现有技术相比，可以简化制造保护膜的制造过程。
此外，当形成保护膜150时，执行等离子体氧化过程或灰化过程，取代蚀刻过程。因此，不必担心蚀刻过程中可能发生的不良蚀刻，这使得能够稳定二极管的特性和可靠性。
此外，通过将透明层转化成非导电薄膜而形成保护膜150，透明层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，该元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。因此，可以防止现有技术中由SiO2构成的保护膜出现的问题，即不良粘附问题(例如，保护膜可能脱落)。
之后，在透明电极120和n型GaN层111上分别形成p电极140和n电极130。p电极140和n电极130可以通过使用已知的电极形成技术来形成。
现在，参照图3F和图3H，将描述形成p电极和n电极的方法。
如图3F所示，在形成有透明电极120和保护膜150的所得到结构上形成用于露出n型GaN层111一部分的第三光刻胶PR3。
接着，通过使用第三光刻胶PR3作为蚀刻掩模，选择性地蚀刻保护膜150，从而露出n型GaN层111顶表面的一部分。
如图3G所示，通过使用第三光刻胶PR3，在露出的n型GaN层111上形成n电极130，并去除第三光刻胶PR3。
之后，在形成有n电极130的所得结构上形成限定了p电极形成区域的第四光刻胶PR4。
然后，如图2所示，通过利用第四光刻胶PR4，在p电极形成区域上，即在透明电极120上形成p电极，140。最后，去除第四光刻胶PR4。
如上所述，通过使用由氧化铟构成的透明层，可以同时形成透明电极和保护膜，而不需要单独的蚀刻过程。所以，能够简化整个制造过程，从而提高产品产量。
另外，可以省去用于形成保护膜的蚀刻过程。所以，不必担心蚀刻过程中可能出现的不良蚀刻，这使得可以稳定二极管的特性和可靠性。
另外，通过将透明层转化成非导电薄膜而形成保护膜。增强了保护膜与电极之间的粘附性能，从而防止了不良粘附。
尽管已经示出和描述了本发明的总发明构思的几个实施例，但本领域的技术人员可以认识到，在不背离总发明构思的原则和精神的前提下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由所附权利要求及其等同物所限定。
Claims (32)
1.一种GaN基LED，包括：
基板；
n型GaN层，形成在所述基板上；
活性层，形成在所述n型GaN层的预定区域上；
p型GaN层，形成在所述活性层上；
透明电极，形成在所述p型GaN层上；
p电极，形成在所述透明电极上；
n型电极，形成在其上未形成有所述活性层的所述n型GaN层上；以及
保护膜，形成在所述透明电极与所述n型电极之间得到的结构上，所述保护膜由等离子体氧化的透明层构成。
2.根据权利要求1所述的GaN基LED，
其中，所述保护膜由与所述透明电极相同的层形成。
3.根据权利要求1所述的GaN基LED，
其中，所述透明层是通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。
4.根据权利要求3所述的GaN基LED，
其中，添加的所述元素占全部化合物的1-30wt％。
5.根据权利要求1所述的GaN基LED，进一步包括：
粘附层，形成在所述保护膜与在所述透明电极和所述n电极之间所得到的结构的表面之间。
6.根据权利要求5所述的GaN基LED，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素不同的元素而形成。
7.根据权利要求5所述的GaN基LED，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素量不同的元素量而形成。
8.根据权利要求1所述的GaN基LED，进一步包括：
缓冲层，形成在所述基板与所述n型GaN层之间。
9.一种GaN基LED，包括：
基板；
n型GaN层，形成在所述基板上；
活性层，形成在所述n型GaN层的预定区域上；
p型GaN层，形成在所述活性层上；
透明电极，形成在所述p型GaN层上；
p电极，形成在所述透明电极上；
n电极，形成在其上未形成有所述活性层的所述n型GaN层上；以及
保护膜，形成在所述透明电极与所述n电极之间所得到的结构上，所述保护膜由经过灰化过程的透明层构成。
10.根据权利要求9所述的GaN基LED，
其中，所述保护膜由与所述透明电极相同的层形成。
11.根据权利要求9所述的GaN基LED，
其中，所述透明层是通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。
12.根据权利要求11所述的GaN基LED，
其中，添加的所述元素占全部化合物的1-30wt％。
13.根据权利要求9所述的GaN基LED，进一步包括：
粘附层，形成在所述保护膜与在所述透明电极和所述n电极之间的所得到的结构的表面之间。
14.根据权利要求13所述的GaN基LED，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素不同的元素而形成。
15.根据权利要求13所述的GaN基LED，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素量不同的元素量而形成。
16.根据权利要求9所述的GaN基LED，进一步包括：
缓冲层，形成在所述基板与所述n型GaN层之间。
17.一种制造GaN基LED的方法，包括：
在基板上依次形成n型GaN层、活性层、以及p型GaN层；
对所述p型GaN层、所述活性层、和所述n型GaN层的部分进行台面蚀刻，以便露出所述n型GaN层顶表面的一部分；
在露出所述n型GaN层一部分的所得结构的整个表面上形成透明层；
在所述透明层的顶表面上形成掩模，所述掩模打开所述透明层的除透明电极形成区域之外的区域；以及
在通过所述掩模而露出的所述透明层上执行等离子体氧化过程，从而形成保护膜。
18.根据权利要求17所述的方法，
其中，所述透明层是通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。
19.根据权利要求18所述的方法，
其中，添加的所述元素占全部化合物的1-30wt％。
20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
在形成所述透明层之前，在露出所述n型GaN层一部分的所得结构的整个表面上形成粘附层。
21.根据权利要求20所述的方法，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素不同的元素而形成。
22.根据权利要求20所述的方法，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素量不同的元素量而形成。
23.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
在执行所述等离子体氧化过程之后，
去除所述掩模；
选择性地蚀刻所述保护膜的形成在所述n型GaN层上的部分，以便露出所述n型GaN层的一部分；
在所露出的n型GaN层上形成n电极；以及
在所述透明层的所述透明电极形成区域上形成p电极。
24.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
在形成所述n型GaN层之前，在所述基板上形成缓冲层。
25.一种制造GaN基LED的方法，包括：
在基板上依次形成n型GaN层、活性层、以及p型GaN层；
对所述p型GaN层、所述活性层、和所述n型GaN层的部分进行台面蚀刻，以便露出所述n型GaN层顶表面的一部分；
在露出所述n型GaN层一部分的所得结构的整个表面上形成透明层；
在所述透明层的顶表面上形成掩模，所述掩模打开所述透明层的除透明电极形成区域之外的区域；以及
在通过所述掩模而露出的所述透明层上执行灰化过程，从而形成保护膜。
26.根据权利要求25所述的方法，
其中，所述透明层是通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组。
27.根据权利要求26所述的方法，
其中，添加的所述元素占全部化合物的1-30wt％。
28.根据权利要求25所述的方法，进一步包括：
在形成所述透明层之前，在露出所述n型GaN层一部分的所得结构的整个表面上形成粘附层。
29.根据权利要求28所述的方法，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素不同的元素而形成。
30.根据权利要求28所述的方法，
其中，所述粘附层由通过向氧化铟内添加一种或多种元素所形成的化合物构成，所述元素选自由锡、锌、镁、铜、银、和铝组成的组，所述粘附层通过添加与添加到所述透明层内的元素量不同的元素量而形成。
31.根据权利要求25所述的方法，进一步包括：
在执行所述等离子体氧化过程之后，
去除所述掩模；
选择性地蚀刻所述保护膜的形成在所述n型GaN层上的部分，以便露出所述n型GaN层的一部分；
在所露出的n型GaN层上形成n电极；以及
在所述透明层的所述透明电极形成区域上形成p电极。
32.根据权利要求25所述的方法，进一步包括：
在形成所述n型GaN层之前，在所述基板上形成缓冲层。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102770975A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-11-07 | 日亚化学工业株式会社 | 氮化物半导体发光元件及其制造方法 |
| CN103053036A (zh) * | 2010-07-28 | 2013-04-17 | 首尔Opto仪器股份有限公司 | 具有分布式布拉格反射器的发光二级管 |
| CN103915404A (zh) * | 2013-01-04 | 2014-07-09 | 佳邦科技股份有限公司 | 用于增加内外电极间的结合力的电子结构及电子封装构件 |
| US9142715B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-09-22 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode |
| US9324919B2 (en) | 2009-11-13 | 2016-04-26 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having distributed Bragg reflector and method of fabricating the same |
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Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8441018B2 (en) | 2007-08-16 | 2013-05-14 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Direct bandgap substrates and methods of making and using |
| TWI384650B (zh) * | 2008-07-18 | 2013-02-01 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體晶片的製造方法 |
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| CN101789478B (zh) * | 2010-03-04 | 2013-07-31 | 上海蓝光科技有限公司 | 一种发光二极管芯片及其制造方法 |
| TWI450415B (zh) * | 2010-03-23 | 2014-08-21 | Lg Innotek Co Ltd | 發光裝置、發光裝置封裝件及照明系統 |
| KR101051326B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2011-07-22 | 주식회사 세미콘라이트 | 화합물 반도체 발광소자 |
| KR101158075B1 (ko) * | 2010-08-10 | 2012-06-22 | 서울옵토디바이스주식회사 | 분포 브래그 반사기를 갖는 발광 다이오드 |
| KR101856213B1 (ko) | 2011-06-24 | 2018-05-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| CN102983234A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-03-20 | 中国科学院半导体研究所 | 制作柔性金字塔阵列GaN基半导体发光二极管的方法 |
| US9252297B2 (en) * | 2012-12-04 | 2016-02-02 | Epistar Corporation | Optoelectronic device and the manufacturing method thereof |
| TWI618268B (zh) | 2012-12-07 | 2018-03-11 | 晶元光電股份有限公司 | 發光裝置 |
| WO2016006297A1 (ja) * | 2014-07-07 | 2016-01-14 | ソニー株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法、固体撮像装置、並びに、絶縁材料 |
| JP6476854B2 (ja) | 2014-12-26 | 2019-03-06 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
| KR102323250B1 (ko) | 2015-05-27 | 2021-11-09 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 제조방법 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06202126A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-07-22 | Stanley Electric Co Ltd | 透明電極基板とその製造方法 |
| JPH1187778A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | 半導体発光素子、半導体発光装置およびその製造方法 |
| JP4126448B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2008-07-30 | 京セラ株式会社 | 半導体発光装置の製造方法 |
| JP3723434B2 (ja) * | 1999-09-24 | 2005-12-07 | 三洋電機株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP2001177145A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP3609365B2 (ja) * | 2001-10-19 | 2005-01-12 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置 |
| KR100497121B1 (ko) * | 2002-07-18 | 2005-06-28 | 삼성전기주식회사 | 반도체 led 소자 |
| JP2004172189A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Shiro Sakai | 窒化物系半導体装置及びその製造方法 |
| JP2003282946A (ja) * | 2003-02-06 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光ダイオード装置及びその製造方法 |
| KR100593886B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-07-03 | 삼성전기주식회사 | 질화갈륨계 반도체 발광소자의 제조방법 |
| TWI244748B (en) * | 2004-10-08 | 2005-12-01 | Epistar Corp | A light-emitting device with a protecting structure |
| KR100631898B1 (ko) * | 2005-01-19 | 2006-10-11 | 삼성전기주식회사 | Ｅｓｄ보호 능력을 갖는 질화갈륨계 발광 소자 및 그 제조방법 |
| EP1750309A3 (en) * | 2005-08-03 | 2009-07-29 | Samsung Electro-mechanics Co., Ltd | Light emitting device having protection element |
-
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-
2011
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9324919B2 (en) | 2009-11-13 | 2016-04-26 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having distributed Bragg reflector and method of fabricating the same |
| US9343631B2 (en) | 2009-11-13 | 2016-05-17 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having distributed bragg reflector and method of fabricating the same |
| US9577157B2 (en) | 2009-11-13 | 2017-02-21 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having distributed Bragg reflector and method of fabricating the same |
| US10128306B2 (en) | 2009-11-13 | 2018-11-13 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having distributed bragg reflector and method of fabricating the same |
| US10141480B2 (en) | 2009-11-13 | 2018-11-27 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having distributed Bragg reflector and method of fabricating the same |
| CN102770975A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-11-07 | 日亚化学工业株式会社 | 氮化物半导体发光元件及其制造方法 |
| US9142715B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-09-22 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode |
| CN103053036A (zh) * | 2010-07-28 | 2013-04-17 | 首尔Opto仪器股份有限公司 | 具有分布式布拉格反射器的发光二级管 |
| CN103053036B (zh) * | 2010-07-28 | 2015-11-25 | 首尔伟傲世有限公司 | 具有分布式布拉格反射器的发光二极管 |
| CN103915404A (zh) * | 2013-01-04 | 2014-07-09 | 佳邦科技股份有限公司 | 用于增加内外电极间的结合力的电子结构及电子封装构件 |
| CN105702818A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-06-22 | 易美芯光（北京）科技有限公司 | 一种垂直结构芯片及其制备方法 |
| CN105702818B (zh) * | 2016-02-04 | 2019-01-01 | 易美芯光（北京）科技有限公司 | 一种垂直结构芯片及其制备方法 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100826 Address after: Gyeonggi Do, South Korea Patentee after: Samsung LED Co., Ltd. Address before: Gyeonggi Do, South Korea Patentee before: Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG LED CO., LTD. Effective date: 20121205 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121205 Address after: Gyeonggi Do, South Korea Patentee after: Samsung Electronics Co., Ltd. Address before: Gyeonggi Do, South Korea Patentee before: Samsung LED Co., Ltd. |