一種氮化物發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】一種氮化物發(fā)光二極管，其結(jié)構(gòu)包括：襯底、n側(cè)層、活性層、p側(cè)層；其中，所述p側(cè)層包含電子阻擋層、空穴注入層、接觸層；所述空穴注入層由u型氮化物層、p型氮化物層和氮化鎂層交互堆疊而成。該結(jié)構(gòu)可有效擴(kuò)展電流，改善電流擁擠現(xiàn)象，改善出光均勻性；同時(shí)改善晶格質(zhì)量，進(jìn)而改善漏電流及抗靜電能力等電特性。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及發(fā)光半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及一種氮化物發(fā)光二極管外延片的 生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種氮化物發(fā)光二極管

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，氮化物發(fā)光二極管（Light-emitting diodes,簡(jiǎn)稱LED)以其高效率、長(zhǎng)壽 命、全固態(tài)、自發(fā)光和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于照明和顯示兩大領(lǐng)域；其氮化物 發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)成為國(guó)內(nèi)外產(chǎn)學(xué)研各界重點(diǎn)研究的對(duì)象，尤其是近年來(lái)關(guān)于P型層結(jié)構(gòu)一 直是各界研究熱點(diǎn)。由于P型層是空穴的提供層，其Mg摻雜往往較高，從而影響其晶格質(zhì) 量，在器件通入電流后易造成抗靜電能力差，而當(dāng)晶格質(zhì)量變差時(shí)，其產(chǎn)生的缺陷易吸光， 造成器件的出光效率變差，最終導(dǎo)致器件整體性能偏差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述發(fā)光二極管所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種氮化物發(fā)光二極管， 其結(jié)構(gòu)包括：襯底、η側(cè)層、活性層、p側(cè)層；其中，所述p側(cè)層包含電子阻擋層、空穴注入層、 接觸層；所述空穴注入層由u型氮化物層、ρ型氮化物層和氮化鎂層交互堆疊而成。
[0004] 優(yōu)選的，所述空穴注入層中交互堆疊層的層疊周期為1?50。
[0005] 優(yōu)選的，所述空穴注入層中氮化鎂層、u型氮化物層和ρ型氮化物層位置可相互調(diào) 變。
[0006] 優(yōu)選的，所述氮化鎂層的層數(shù)η范圍為1 < η < 50。
[0007] 優(yōu)選的，u型氮化物層和ρ型氮化物層的層疊周期數(shù)m范圍為1彡m彡50。
[0008] 優(yōu)選的，所述氮化鎂層膜厚為1埃?15埃。
[0009] 優(yōu)選的，所述空穴注入層中U型氮化物層膜厚為1埃?50埃、P型氮化物層膜厚 為100埃?2000埃。
[0010] 優(yōu)選的，所述空穴注入層的摻雜濃度范圍為1X1017?5X1021cnT 3。
[0011] 在一些實(shí)施例中，所述空穴注入層中氮化鎂層數(shù)與u型氮化物層和ρ型氮化物層 的層疊周期相同。
[0012] 在另一些實(shí)施例中，所述空穴注入層中氮化鎂層層數(shù)與u型氮化物層和ρ型氮化 物層的層疊周期不同。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：u型氮化物層、ρ型氮化物層和氮化鎂層交互堆疊構(gòu)成空穴 注入層中氮化鎂層可有效擴(kuò)展電流，改善電流擁擠現(xiàn)象，改善出光均勻性；同時(shí)改善晶格質(zhì) 量，進(jìn)而改善漏電流及抗靜電能力等電特性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本實(shí)用 新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是 描述概要，不是按比例繪制。
[0015] 圖1為本實(shí)用新型之實(shí)施例1的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2為本實(shí)用新型之實(shí)施例2的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3為本實(shí)用新型之實(shí)施例3的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖4為本實(shí)用新型之實(shí)施例3的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)另一示意圖。
[0019] 圖5為本實(shí)用新型之實(shí)施例4的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 100.襯底；200.緩沖層；300. η型層；400.活性層；500.電子阻擋層；600.空穴 注入層；610. u型氮化物層；620. ρ型氮化物層；630.氮化鎂層；700.接觸層。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 請(qǐng)參看附圖1，當(dāng)n=m=l時(shí)（η :氮化鎂層數(shù)，m :u型氮化物層與ρ型氮化物層的層 置周期)，具體結(jié)構(gòu)如下：提供一襯底1〇〇,其中襯底1〇〇材質(zhì)可選用圖形化監(jiān)寶石（PSS)、 平面藍(lán)寶石（Sapphire)、SiC(6H_SiC 或 4H_SiC)、Si、GaAs 或 GaN 等，晶格常數(shù)（lattice constant)接近于氮化物半導(dǎo)體的單晶氧化物也包含其中，優(yōu)選使用圖形化藍(lán)寶石襯底，在 襯底100上生長(zhǎng)緩沖層200,在緩沖層200上生長(zhǎng)η型層300,后在η型層300上生長(zhǎng)活性 層400,接著在活性層400上生長(zhǎng)電子阻擋層500,再在電子阻擋層500上生長(zhǎng)空穴注入層 600,其從下至上依次包括依次生長(zhǎng)u型氮化物層610、ρ型氮化物層620和氮化鎂層630。 其中生長(zhǎng)的u型氮化物層610的厚度范圍為1埃?50埃、ρ型氮化物層620厚度范圍為 100埃?2000埃，摻雜濃度范圍為1 X 1017?5X 1021cm_3、氮化鎂層630厚度范圍為1埃? 15埃，最后再在氮化鎂層630上生長(zhǎng)接觸層700。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 請(qǐng)參看附圖2,本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，其區(qū)別在于：先在電子阻擋層500上生 長(zhǎng)u型氮化物層610,再生長(zhǎng)氮化鎂層630,后再生長(zhǎng)ρ型氮化物層620,其中生長(zhǎng)的u型氮 化物層610的厚度范圍為1埃?50埃、ρ型氮化物層620厚度范圍為100埃?2000埃，摻 雜濃度范圍為1X10 17?5X1021cnT3、氮化鎂層630厚度范圍為1埃?15埃；最后在ρ型氮 化物層620上生長(zhǎng)接觸層700。其余實(shí)施方式與實(shí)施例1相同。
[0026] 實(shí)施例3
[0027] 請(qǐng)參看附圖3和4,當(dāng)n=m尹1時(shí)，在實(shí)施例1和2基礎(chǔ)上，空穴注入層600中u型 氮化物層610、ρ型氮化物層620和氮化鎂層630呈周期性多層堆疊生長(zhǎng)，氮化鎂層的層數(shù) η為l〈n彡50, u型氮化物層、ρ型氮化物層層疊周期m為l〈m彡50。
[0028] 實(shí)施例4
[0029] 請(qǐng)參看附圖5,當(dāng)η尹m時(shí)，具體結(jié)構(gòu)如下：提供一襯底100,其中襯底100材質(zhì)可 選用圖形化藍(lán)寶石（PSS)、平面藍(lán)寶石（Sapphire)、SiC(6H_SiC或4H_SiC)、Si、GaAs或GaN 等，晶格常數(shù)（lattice constant)接近于氮化物半導(dǎo)體的單晶氧化物也包含其中，優(yōu)選使 用PSS襯底；在襯底100上生長(zhǎng)緩沖層200,后在緩沖層200上生長(zhǎng)η型層300,再在η型層 300上生長(zhǎng)活性層400,在活性層400上生長(zhǎng)電子阻擋層500,隨后再生長(zhǎng)空穴注入層600， 其中，空穴注入層600中氮化鎂層630任意隨機(jī)插入u型氮化物層610和ρ型氮化物層620 層疊層中，且氮化鎂層的層數(shù)η為1 < η < 50, u型氮化物層、p型氮化物層層疊周期m為 1 < m < 50,其各層膜厚分別為：u型氮化物層610的厚度范圍為1埃?50埃、p型氮化物 層620厚度范圍為100埃?2000埃，摻雜濃度范圍為1 X 1017?5X 1021cm_3、氮化鎂層630 厚度范圍為1埃?15埃；最后在空穴注入層上生長(zhǎng)接觸層。
[0030] 應(yīng)當(dāng)理解的是，上述具體實(shí)施方案為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不限于 該實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的任何變更，皆屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種氮化物發(fā)光二極管，包括： 襯底； 形成在所述襯底上的η側(cè)層； 形成在所述η側(cè)層上的活性層； 形成在所述活性層上的Ρ側(cè)層； 其特征在于：所述Ρ側(cè)層包含電子阻擋層、空穴注入層、接觸層；所述空穴注入層由u 型氮化物層、Ρ型氮化物層和氮化鎂層交互堆疊而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層中交互堆 疊層的層疊周期為1?50。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層中氮化鎂 層、u型氮化物層和ρ型氮化物層位置可相互調(diào)變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述氮化鎂層的層數(shù)η范 圍為1彡η彡50。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述u型氮化物層和ρ型 氮化物層的層疊周期數(shù)m范圍為50。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述氮化鎂層膜厚為1 埃?15埃。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層中氮化鎂 層的層數(shù)η與u型氮化物層和ρ型氮化物層的層疊周期數(shù)m相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層中氮化鎂 層的層數(shù)η與u型氮化物層和ρ型氮化物層的層疊周期數(shù)m不同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層中u型氮 化物層膜厚為1埃?50埃。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層中P型氮 化物層膜厚為100埃?2000埃。
【文檔編號(hào)】H01L33/02GK203883035SQ201420315117
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】謝翔麟, 徐志波, 藍(lán)永凌, 林兓兓, 卓昌正, 張家宏 申請(qǐng)人:安徽三安光電有限公司