JP2008166678A - 発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表裏の関係にある第1の表面と第2の表面とを有する導電性基板124と、導電性基板124の第1の表面側に形成された金属接合層130と、必要に応じて拡散障壁層122を介して金属接合層130上に形成された金属反射層120と、必要に応じて透明導電層116及びn型金属コンタクト層134を介して金属反射層120上に形成されたn型半導体層106と、n型半導体層106上に形成された活性層108と、活性層108上に形成されたp型半導体層110と、p型半導体層110上に形成され、50μm以上の厚さを有し、透明な導電性材料からなる窓層112と、窓層112上に形成されたp型電極(114)とを備える。
【選択図】図4
Description
ベルギーのゲント大学(Gent University)、I.Pollentirer他、"エレクトロニクス・レターズ・ジャーナル(Electronics Letters Journal)"
102 エッチングストップ層
104 n型コンタクト層
106 n型半導体層
108 活性層
110 p型半導体層
112 窓層
114 p型電極
116 透明導電層
118 表面
120 金属反射層
122 拡散障壁層
124 導電性基板
126 オーミックコンタクト層
128 オーミックコンタクト層
130 金属接合層
132 発光ダイオード
134 n型金属コンタクト層
138 金属材料層
Claims (20)
- 表裏の関係にある第1の表面と第2の表面とを有する導電性基板と、
前記導電性基板の前記第1の表面に形成された金属接合層と、
前記金属接合層上に形成された金属反射層と、
前記金属反射層上に形成されたn型半導体層と、
前記n型半導体層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成されたp型半導体層と、
前記p型半導体層上に形成され、50μm以上の厚さを有し、透明な導電性材料からなる窓層と、
前記窓層上に形成されたp型電極とを備えることを特徴とする発光ダイオード。 - 前記導電性基板は、Si、Ge、SiC又はAlNからなり、
前記金属反射層は、Au、Al、Ag、Cr又はNiからなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。 - 前記金属接合層は、PbSn合金、AuGe合金、AuBe合金、AuSn合金、Sn、In又はPdIn合金からなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記n型半導体層は、n型(AlXGa1−X)0.5In0.5Pからなり、
前記活性層は、多重量子井戸構造であり、
前記p型半導体層は、p型(AlXGa1−X)0.5In0.5Pからなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。 - 前記窓層は、GaP、GaAsP又はAlGaAsからなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記窓層の厚さは、50〜200μmであることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記導電性基板の前記第1の表面と前記金属接合層との間に形成された第1のオーミックコンタクト層と、
前記導電性基板の前記第2の表面上に形成された第2のオーミックコンタクト層とをさらに備え、
前記第1のオーミックコンタクト層及び前記第2のオーミックコンタクト層は、Ti、Ni、Au又はWからなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。 - 前記金属接合層と前記金属反射層との間に形成され、Mo、Pt、W、ITO、ZnO又はMnからなる拡散障壁層をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記金属反射層上に形成され、In2O3、SnO2、ZnO、ITO、CTO、CuAlO2、CuGaO2又はSrCu2O2からなる透明導電層を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記n型半導体層上に部分的に形成されたn型金属コンタクト層を備え、
前記n型金属コンタクト層は、
前記n型半導体に接し、n型GaAs、n型GaAsP又はn型AlGaInPからなるn型コンタクト層と、
前記n型コンタクト層上に形成された金属材料層とで構成され、
前記n型金属コンタクト層が、前記透明導電層内に突出していることを特徴とする請求項9に記載の発光ダイオード。 - 成長基板を準備するステップと、
前記成長基板上にn型半導体層を形成するステップと、
前記n型半導体層上に活性層を形成するステップと、
前記活性層上にp型半導体層を形成するステップと、
前記p型半導体層上に、50μm以上の厚さを有し、透明な導電性材料からなる窓層を形成するステップと、
前記成長基板を除去するステップと、
前記窓層上の一部にp型電極を形成するステップと、
前記n型半導体層の前記活性層が形成された面とは反対側の面に金属反射層を形成するステップと、
表裏の関係にある第1の表面と第2の表面とを有し、前記第1の表面に金属接合層が形成された導電性基板を準備するステップと、
前記金属反射層と前記金属接合層とを接合するステップと、
を含むことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 - 前記金属接合層を、PbSn合金、AuGe合金、AuBe合金、AuSn合金、Sn、In又はPdIn合金で形成することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記窓層を、GaP、GaAsP又はAlGaAsで形成することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記窓層を、50〜200μmの厚さに形成することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記導電性基板に前記金属接合層を形成する前に、
前記導電性基板の前記第1の表面に接した第1のオーミックコンタクト層を形成するステップと、
前記導電性基板の前記第2の表面に接した第2のオーミックコンタクト層を形成するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。 - 前記n型半導体層を形成するステップの前に、
前記成長基板上に、n型コンタクト層を形成するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。 - 前記成長基板を除去するステップと前記金属反射層を形成するステップとの間に、
前記n型コンタクト層をパターン化して残し、前記n型半導体層のその他の部分を露出させるステップと、
前記n型コンタクト層上に金属材料層を形成するステップと、
前記n型コンタクト層、前記金属材料層及び露出した前記n型半導体層を覆う透明導電層を形成するステップとをさらに含み、
前記n型半導体層と前記透明導電層との間に、前記n型コンタクト層及び前記金属材料層が積層されたn型金属コンタクト層を形成することを特徴とする請求項16に記載の発光ダイオードの製造方法。 - 前記金属反射層を形成するステップと前記金属反射層と前記金属接合層とを接合するステップとの間に、前記金属反射層上に拡散障壁層を形成するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記n型半導体層を形成するステップの前に、前記成長基板上にエッチングストップ層を形成するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記窓層を形成するステップは、
有機金属化学気相成長法を利用し、前記窓層の一部の厚さを有する第1の薄膜を形成するステップと、
気相成長法を利用し、前記第1の薄膜上に、前記窓層の残りの厚さを有する第2の薄膜を形成するステップとを含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードの製造方法。
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