| 主权项 |
1.一种砷化镓单异质接面红外线发光二极体(GaAs SH-IRED)之制造方法,设计最佳化材料与磊晶工程,包括以低阻値与低腐蚀坑密度之n-型掺矽砷化镓(nC^+C-GaAs:Si)半导体单晶片为基板、在基板上制作一层载子浓度介在1x10C^17C/cmC^3C与1x10C^18C/cmC^3C间之最适切厚度掺矽n-型砷化镓(p-GaAs:Si)磊晶层、在n-GaAs:Si)磊晶层上制作一层载子浓度介在1x10C^17C/cmC^3C与1x10C^18C/cmC^3C之间之最适切厚度掺矽p-型砷化镓(p-GaAs:Si)磊晶层、在p-GaAs:Si磊晶层上制作一层最适切的表面x値与最初x値、及最适切的载子浓度之掺镁p-型砷化铝镓(p-GaC_1-xCA1C_xCAs:Mg)磊晶层;其特征为提高红外线发光二极体之发光效率,使其相对辐射强度达到最高値;在最佳化磊晶工程与腐蚀坑密度小于500/cmC^2C之nC^+C-GaAs:Si基板使用下所制造之GaAs SH-IRED辐射强度可高达传统型掺矽同质接面红外线发光二极体(GaAs:SiHOMO-IRED)辐射强度的四倍。2.如申请专利范围第1项所制作之p-GaC_1-xCA1C_xCAs:Mg磊晶层,其最适切之表面x値须大于0.05,最适切之最初x値介在0.4-0.55之间。3.如申请专利范围第1项所制作之p-GaC_1-xCA1C_xCAs:Mg磊晶层,其最适切之载子浓度介在6.5x10C^17CcmC^3C与3.5x10C^18C/cmC^3C之间。4.如申请专利范围第1项所制作之n-GaAs:Si磊晶层,其最适切之厚度介在20um与50um之间。5.如申请专利范围第1项所制作之p-GaAs:Si磊晶层,其最适切之厚度介在10um与30um之间。6.如申请专利范围第1项所制作之n-GaAs:Si与p-GaAs:Si磊晶层,其掺杂均为矽元素,而p-GaC_1-xCA1C_xCAs:Mg磊晶层之掺杂为镁元素。7.如申请专利范围第1.2.3.4.5或6项所制作之磊晶片及其红外线发光二极体。图一、液相磊晶系统中,石墨坩埚之纵向截面示意图。图二、GaAs SH-IRED磊晶片之各磊晶层结构。图三、GaAs SH-IRED之(a)元件结构,(b)x値分布,(c)能隙分布,以及(d)能带图。图四、GaAs SH-IRED的相对辐射强度与其第三磊晶层p-dGaC_a-xCA1C_xCAs:Mg表面腐蚀时间之关系,磊晶生长所用的两种品位基板,其腐蚀坑密度分别为3000/cmC^2C与小于500/cmC^2C。图五、GaAs SH-IRED的相对辐射强度与铝在生长溶液中的浓度关系。图中所示的发光二极体,其第一与第二磊晶层的厚度均保持固定。图六、GaAs SH-IRED的相对辐射强度与第一磊晶层n-GaAs:Si的厚度关系。图中所示的发光二极体,其第二磊晶层p-GaAs:Si的厚度保持固定(25um)。图七、GaAs SH-IRED的相对辐射强度与镁掺杂在生长溶液中的浓度关系。图中所示的发光二极体,其第一与第二磊晶层的厚度固定,铝在生长溶液中的浓度为0.6 at。图八、GaAs SH-IRED的相对辐射强度与第二磊晶层p-GaAs:Si的厚度关系。图中所示的发光二极体,其第一磊晶层n-GaAs:Si的厚度保持固定(50um)。图九、传统型GaAs:Si HOMO-IRED的相对辐射强度与p-GaAs:Si层的厚度关系。图中所示的发光二极体,其n-GaAs:Si |
