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一種氮化物發(fā)光二極管芯片的制備方法_2

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負(fù)電壓或在N型半導(dǎo)體材料上的絕緣層上加上正電壓時(shí),絕緣層下面的半導(dǎo)體材料會(huì)形成增強(qiáng)型,增加半導(dǎo)體局域載流子的濃度,從而改善電流擴(kuò)展,提尚載流子的注入,提尚發(fā)光一■極管的發(fā)光效率。
[0036](3)本發(fā)明方法克服了現(xiàn)有技術(shù)為增加發(fā)光二極管摻雜效率和載流子濃度是采用在外延生長(zhǎng)時(shí)進(jìn)行控制,其要求控制精度高、工藝復(fù)雜和重復(fù)性差的缺陷。
[0037](4)本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、易于操作、重復(fù)性強(qiáng)、成本較低。
【附圖說(shuō)明】
[0038]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0039]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一般發(fā)光二極管外延片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040]圖2為在現(xiàn)有技術(shù)中的一般發(fā)光二極管外延片上沉積電流擴(kuò)展層后的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0041]圖3為圖2所示制品在利用光刻和濕法刻蝕所后制得的電流擴(kuò)展層擴(kuò)展圖形的制品不意圖O
[0042]圖4為圖3所示制品通過(guò)光刻和干法刻蝕工藝,曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料103的示意圖;
[0043]圖5為在圖4所示制品上沉積一層絕緣層,并通過(guò)光刻和刻蝕技術(shù)在使其部分保留在N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料上后的示意圖;
[0044]圖6為在圖5所示制品上蒸鍍P型電極,并通過(guò)光刻制作P型電極圖案后所得制品的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖7為在圖6所示制品上蒸鍍N型電極,并通過(guò)光刻制作N型電極圖案后所得制品的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖8為在圖6所示制品中,只在P型半導(dǎo)體材料上保留絕緣層及絕緣層上面的N型電極的制品的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0047]圖9為在圖6所示制品中,只在N型半導(dǎo)體材料上保留絕緣層及絕緣層上面的P型電極的制品的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0048]圖10為用現(xiàn)有技術(shù)將一般發(fā)光二極管外延片加工成的現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片后的制品的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0049]圖11(a)為本發(fā)明方法通過(guò)絕緣層/半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)增加N-型半導(dǎo)體的局域電子濃度的原理及能帶彎曲示意圖;
[0050]圖11(b)為本發(fā)明方法通過(guò)絕緣層/半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)增加P-型半導(dǎo)體的局域空穴濃度的原理及能帶彎曲示意圖。
[0051 ] 圖中,101.襯底,102.緩沖層,103.N型半導(dǎo)體材料,104.多量子阱層,105.P-型半導(dǎo)體材料,106.電流擴(kuò)展層,107.絕緣層,108.P型電極,109.N型電極。
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖1所示實(shí)施例表明,現(xiàn)有技術(shù)中的一般發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104和P-型半導(dǎo)體材料105。
[0053]圖2所不實(shí)施例表明,在現(xiàn)有技術(shù)中的一般發(fā)光二極管外延片的P-型半導(dǎo)體材料105上面沉積電流擴(kuò)展層后的發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105和電流擴(kuò)展層106。
[0054]圖3所示實(shí)施例表明,圖2所示制品在利用光刻和濕法刻蝕制作所得的有電流擴(kuò)展層擴(kuò)展圖形的發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105和具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106,即所得電流擴(kuò)展層106的長(zhǎng)度短于P-型半導(dǎo)體材料105,形成臺(tái)階圖形I。
[0055]圖4所示實(shí)施例表明,圖3所示制品通過(guò)光刻和干法刻蝕工藝使P-型半導(dǎo)體材料105、多量子阱層104和一部分N型半導(dǎo)體材料103的長(zhǎng)度短于襯底101和緩沖層102的長(zhǎng)度,并曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料103,該曝露出的N型半導(dǎo)體材料103部分與襯底101和緩沖層102等長(zhǎng),從而形成臺(tái)階圖形Π,此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層12、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105和具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106。
[0056]圖5所示實(shí)施例表明,在圖4所示制品上沉積一層絕緣層107,再通過(guò)光刻和刻蝕技術(shù)使絕緣層107—部分保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上,另一部分保留在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上,其中保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107部分的位置與臺(tái)階圖形Π側(cè)壁的距離為0.01?100微米,保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107部分的位置與臺(tái)階圖形I側(cè)壁的距離為0.01?100微米,此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105、具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106、保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上的絕緣層107和保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107。
[0057]圖6所示實(shí)施例表明,在圖5所示制品上面蒸鍍P型電極108,并通過(guò)光刻制作P型電極圖案,使其一部分保留在電流擴(kuò)展層106上面,另一部分保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107部分上面,且長(zhǎng)度與臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107—致;此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105、具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106、保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上的絕緣層107及保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107和保留在電流擴(kuò)展層106上面的P型電極108及保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107部分上面的P型電極108,此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105、具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106、保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上的絕緣層107和保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107、保留在電流擴(kuò)展層106上面的P型電極108及保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107部分上面的P型電極108。
[0058]圖7所示實(shí)施例表明,在圖6所示制品上蒸鍍N型電極109,并通過(guò)光刻制作N型電極圖案,使其一部分保留在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上的絕緣層107的上面,且長(zhǎng)度與在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107的長(zhǎng)度一致,另一部分保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面,與在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上的絕緣層107的距離為0.01?100微米,且其長(zhǎng)度與在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107的長(zhǎng)度一致,此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層102、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105、具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106、保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上的絕緣層107和保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107、保留在電流擴(kuò)展層106上面的P型電極108及保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107部分上面的P型電極108、保留在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上的絕緣層107上面的N型電極109且其長(zhǎng)度與在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107—致以及保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的N型電極109。
[°°59]圖8所示實(shí)施例表明,在圖6所示制品中,只在P型半導(dǎo)體材料105上保留絕緣層107及絕緣層107上面的N型電極109,此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層12、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105、具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106、保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107、保留在電流擴(kuò)展層106上面的P型電極108、保留在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上的絕緣層107上面的N型電極109且其長(zhǎng)度與在P型半導(dǎo)體材料105的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107的長(zhǎng)度一致以及保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的N型電極109。
[0000]圖9所示實(shí)施例表明,在圖6所示制品中,只在N型半導(dǎo)體材料103上保留絕緣層107及絕緣層107上面的P型電極108,此發(fā)光二極管外延片從上至下順序包括襯底101、緩沖層12、曝露出一部分N型半導(dǎo)體材料的N型半導(dǎo)體材料103、多量子阱層104、P-型半導(dǎo)體材料105、具有電流擴(kuò)展圖形的電流擴(kuò)展層106、保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上的絕緣層107和保留在P型半導(dǎo)體材料105上的臺(tái)階圖形I上面的絕緣層107、保留在電流擴(kuò)展層106上面的P型電極108及保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的絕緣層107部分上面的P型電極108、保留在N型半導(dǎo)體材料103的臺(tái)階圖形Π上面的N型電極109。
[0061]圖10所不實(shí)施例表明,用現(xiàn)有技術(shù)將一般發(fā)光二極管外延片加工成的現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片后的制品的結(jié)
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