專(zhuān)利名稱(chēng)：具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管，尤其是一種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
目前，半導(dǎo)體發(fā)光二極管已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于顯示、照明和通訊等經(jīng)濟(jì)生活中。發(fā)光二極管的光電轉(zhuǎn)換效率可由其輸出的光功率與輸入的電功率的比值所決定。為了提高發(fā)光二極管的光電轉(zhuǎn)換效率，可以從兩個(gè)方面入手一是提高發(fā)光二極管輸出的光功率，譬如通過(guò)表面粗化減少全反射，從而提高光取 出效率；二是降低發(fā)光二極管輸入的電功率，譬如通過(guò)降低工作電壓來(lái)減小功耗。當(dāng)電流從發(fā)光二極管的頂電極注入到有源區(qū)中時(shí)，電流一般都聚集在頂電極的下方，因此只有頂電極下方的一小部分有源區(qū)能夠發(fā)光。這部分有源區(qū)發(fā)出的光在射向頂部時(shí)，會(huì)被不透明的頂電極所反射，無(wú)法有效地出射到空氣中，降低了發(fā)光二極管的光取出效率，也即影響到發(fā)光二極管的光輸出功率。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以在電極下方增加一層電流擴(kuò)展層，從而將電流擴(kuò)展到未被電極遮蓋的區(qū)域。為了提高電流擴(kuò)展層的電流擴(kuò)展性能，現(xiàn)有發(fā)光二極管的電流擴(kuò)展層常常會(huì)在基材層如AlGaAs材料層中均勻摻雜如Si、Mg等摻雜源，以提高電流擴(kuò)展性能，但這種電流擴(kuò)展層的電導(dǎo)率還是不理想，特別是電流在水平方向上無(wú)法充分?jǐn)U展，從而導(dǎo)致發(fā)光二極管的工作電壓偏高，也即發(fā)光二極管的功耗仍然偏高，光電轉(zhuǎn)換效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，可以提高電流擴(kuò)展層的橫向電導(dǎo)率，有效降低發(fā)光二極管的正向工作電壓，提高發(fā)光二極管的光電轉(zhuǎn)換效率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，包括一襯底，在襯底的下面連接有第一電極，在襯底的上面依次連接有第一型電流擴(kuò)展層、第一型限制層、有源層、第二型限制層、第二型電流擴(kuò)展層及第二電極，沿第二型電流擴(kuò)展層的生長(zhǎng)方向間隔連接X(jué)個(gè)Delta摻雜層，其中I < X < 50。優(yōu)選所述的Delta摻雜層的厚度彡lnm。如所述的第二電極為P極時(shí)，優(yōu)選所述的Delta摻雜層由Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源構(gòu)成；進(jìn)一步優(yōu)選所述的Delta摻雜層中的P型摻雜源的濃度彡 IO20Cm-3 ;且所述的第二型電流擴(kuò)展層可由 AlAs、GaAs, AlGaAs, AlInP, GaInP, AlGaInP,GaP的其中一種或幾種基材再加上Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源均勻混合構(gòu)成；所述第二型電流擴(kuò)展層中的P型摻雜源在基材中的摻雜濃度優(yōu)選為IO16IO19 cm-3。如所述的第二電極為N極時(shí)，所述的Delta摻雜層由Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源構(gòu)成；進(jìn)一步優(yōu)選所述的Delta摻雜層中的N型摻雜源的濃度彡102°cm_3 ；且所述的第二型電流擴(kuò)展層可由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP的其中一種或幾種基材再加上Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源均勻混合構(gòu)成；所述第二型電流擴(kuò)展層中的N型摻雜源在基材中的摻雜濃度優(yōu)選為IO1卜IO19 cnT3。本發(fā)明沿第二型電流擴(kuò)展層的生長(zhǎng)方向間隔連接X(jué)個(gè)Delta摻雜層，其中I ( X(50，由于Delta摻雜層能夠有效提高第二型電流擴(kuò)展層橫向電導(dǎo)率，使得電流能夠在第二型電流擴(kuò)展層中充分?jǐn)U展；因此本發(fā)明在同樣的出光量的前提下發(fā)光二極管具有較低的工作電壓，提高了發(fā)光二極管的光電轉(zhuǎn)換效率。


圖I是本發(fā)明第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一、圖I所不，一種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，包括一襯底I，在襯底I的下面連接有第一電極2，在襯底I的上面依次連接有第一型電流擴(kuò)展層3、第一型限制層4、有源層5、第二型限制層6、第二型電流擴(kuò)展層7及第二電極8，第二電極8為P極，第一電極2為N極；
沿第二型電流擴(kuò)展層7的生長(zhǎng)方向間隔連接有三個(gè)DeIta摻雜層9,Delta摻雜層9的設(shè)置個(gè)數(shù)可在I至50之間任意選擇。優(yōu)選所述的Delta摻雜層9的厚度< lnm。所述的Delta摻雜層9可由Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源構(gòu)成；優(yōu)選所述的Delta摻雜層9中的P型摻雜源的濃度彡102°cm_3。而第二型電流擴(kuò)展層7 可由 AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP 的其中一種或幾種基材再加上Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源均勻混合構(gòu)成；優(yōu)選所述第二型電流擴(kuò)展層7中的P型摻雜源在基材中的摻雜濃度為IO16IO19 cm-3。其中第一型電流擴(kuò)展層3和第一型限制層4可由AlAs、GaAs, AlGaAs, AlInP,GaInP,AlGaInP,GaP中的一種或幾種材料再加上Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源均勻混合構(gòu)成；有源層5由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP中的一種或幾種材料構(gòu)成；有源層5可含有N型摻雜源Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種或者不含摻雜源。實(shí)施例二、圖2所示，一種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，包括一襯底1，在襯底I的下面連接有第一電極2，在襯底I的上面依次連接有第一型電流擴(kuò)展層3、第一型限制層4、有源層5、第二型限制層6、第二型電流擴(kuò)展層7及第二電極8，第二電極8為N極，第一電極2為P極；
沿第二型電流擴(kuò)展層7的生長(zhǎng)方向間隔連接有三個(gè)DeIta摻雜層9,Delta摻雜層9的設(shè)置個(gè)數(shù)可在I至50之間任意選擇。優(yōu)選所述的Delta摻雜層9的厚度< lnm。所述的Delta摻雜層9可由Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源構(gòu)成；優(yōu)選所述的Delta摻雜層9中的N型摻雜源的濃度彡102°cm_3。而第二型電流擴(kuò)展層7 可由 AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP 的其中一種或幾種基材再加上Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源均勻混合構(gòu)成；優(yōu)選所述第二型電流擴(kuò)展層7中的N型摻雜源在基材中的摻雜濃度為IO16 IO19 cnT3。其中第一型電流擴(kuò)展層3和第一型限制層4可由AlAs、GaAs, AlGaAs, AlInP,GaInP,AlGaInP,GaP中的一種或幾種材料再加上Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源均勻混合構(gòu)成；有源層5由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP中的一種或幾種材料構(gòu)成；有源層5可含有N型摻雜源Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種或者不含摻雜源。以上的兩個(gè)實(shí)施例襯底I可由GaAs、Si等材料構(gòu)成。 以上僅是本發(fā)明兩個(gè)較佳的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員按權(quán)利要求作等同的改變都落入本案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，包括一村底，在襯底的下面連接有第ー電極，在襯底的上面依次連接有第一型電流擴(kuò)展層、第一型限制層、有源層、第二型限制層、第二型電流擴(kuò)展層及第ニ電極，其特征在于沿第二型電流擴(kuò)展層的生長(zhǎng)方向間隔連接X(jué)個(gè)Delta摻雜層，其中I≤X≤50。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的Delta摻雜層的厚度< lnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的第二電極為P極時(shí)，所述的Delta摻雜層由Be、Mg、Zn、Cd、C中的ー種或幾種P型摻雜源構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的Delta摻雜層中的P型摻雜源的濃度≥102°cm_3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的第二型電流擴(kuò)展層由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP的其中ー種或幾種基材再加上Be、Mg、Zn、Cd、C中的ー種或幾種P型摻雜源均勻混合構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述第二型電流擴(kuò)展層中的P型摻雜源在基材中的摻雜濃度為IO1卜IO19 cm_3。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的第二電極為N極時(shí)，所述的Delta摻雜層由Si、Sn、S、Se、Te中的ー種或幾種N型摻雜源構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的Delta摻雜層中的N型摻雜源的濃度≥102°cm_3。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述的第二型電流擴(kuò)展層由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP的其中ー種或幾種基材再加上Si、Sn、S、Se、Te中的ー種或幾種N型摻雜源均勻混合構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，其特征在于所述第二型電流擴(kuò)展層中的N型摻雜源在基材中的摻雜濃度為IO1卜IO19 CnT3。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有調(diào)制摻雜電流擴(kuò)展層的發(fā)光二極管，包括一襯底，在襯底的下面連接有第一電極，在襯底的上面依次連接有第一型電流擴(kuò)展層、第一型限制層、有源層、第二型限制層、第二型電流擴(kuò)展層及第二電極，沿第二型電流擴(kuò)展層的生長(zhǎng)方向間隔連接X(jué)個(gè)Delta摻雜層，其中1≤X≤50；優(yōu)選所述的Delta摻雜層的厚度≤1nm；本發(fā)明可以提高電流擴(kuò)展層的橫向電導(dǎo)率，有效降低發(fā)光二極管的正向工作電壓，提高發(fā)光二極管的光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01L33/14GK102664226SQ20121015510
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者林志偉, 林志園, 蔡建九, 陳凱軒 申請(qǐng)人:廈門(mén)乾照光電股份有限公司