发明名称 经由离子植入隔离之发光二极体之制造
摘要
申请公布号 TWI347683 申请公布日期 2011.08.21
申请号 TW093112923 申请日期 2004.05.07
申请人 克立公司 发明人 吴毅锋;杰尔德H 尼格雷;大卫B 史莱德二世;梅勒立F 史维克福;艾力克司安佐 苏福罗
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种发光二极体,含有:一Ⅲ族氮化物第一磊晶区,该第一磊晶区具有第一导电性类型;一在该第一磊晶区之Ⅲ族氮化物第二磊晶区,该第二磊晶区具有和第一导电性类型相反之第二导电性类型,并和该第一磊晶区形成一p-n接合;一在该第一磊晶区上并和该第二磊晶区相连之Ⅲ族氮化物隔离区,该Ⅲ族氮化物区电阻较该第二磊晶区电阻高,用以电隔离p-n接合之部分;以及一在该第二磊晶区之一顶表面上之接触层,当暴露该隔离区时,该接触层定义该Ⅲ族氮化物第二磊晶区。如请求项1之发光二极体,其中该隔离区电阻约大于2000 Ω-cm。如请求项1之发光二极体,其中该隔离区为半绝缘。如请求项1之发光二极体,其中该金属接触层选自包含欧姆接触、反射层及接合层之群组。如请求项1之发光二极体,进一步包含一材料之一基板,该材料选自包含碳化矽、蓝宝石、ZnO、MgO、尖晶石、矽、氮化镓及氮化铝之群组,其中该Ⅲ族氮化物第一磊晶区系在该基板上。如请求项1之发光二极体,进一步包含一基板,该基板系选自包含导电基板及半绝缘基板之群组。如请求项1之发光二极体,进一步包含一在该磊晶层上之钝化层,该钝化层选自包含氮化矽、二氧化矽及绝缘聚合物之群组。如请求项1之半导体发光二极体,包含:一基板;在该基板及该第一磊晶区间且在该基板上之一缓冲层;该第一及二磊晶层在该缓冲层上形成至少一部份半导体作用架构,用以在注入电流时提供光发射;一在该作用架构上之p型Ⅲ族氮化物磊晶层;以及该隔离区含有在该作用架构含有高电阻氮化镓边界,并围绕该p型层用以将该作用架构部分电隔离,其中该接触层包含对该p型层之一第一欧姆接触及其中该二极体进一步包含一第二欧姆接触,该第一欧姆接触及该第二欧姆接触用以经该二极体及该作用架构注入电流,并在此产生所要之发射。如请求项8之发光二极体,其中该高电阻边界电阻足以在该边界和金属接触时排除肖特基作用。如请求项8之发光二极体附着在一导框上,使该等欧姆接触和该导框个别电接触。如请求项8之发光二极体,其中该p型层之欧姆接触选自含有铂、镍、金、钛、铝、银及以上之组合的群组。一种制造一发光二极体的方法,包含:形成一具有一第一导电性类型之第一磊晶区;在该第一磊晶区上形成一具有一第二导电性类型之第二磊晶区,该第一及该第二磊晶区形成一p-n接合;在该第二磊晶区之一顶表面上形成一接触层;图案化该接触层以暴露该第二磊晶区之该顶表面之部分;以及于该第二磊晶区之每一暴露部分植入离子,使得该第二磊晶区之该等暴露部分定义一植入周边,其充分植入离子掺杂而成为高阻抗,藉此隔离该植入周边内的该p-n接合,其中该第一及该第二磊晶区包含Ⅲ族氮化物磊晶区。如请求项12之方法,进一步包含:在该接触层涂上光阻材料;将该光阻材料样式化;选择性蚀刻部份接触层以暴露部分第二磊晶区表面。如请求项13之方法,进一步包含在将离子植入该第二磊晶区前,去除该光阻材料。如请求项13之方法,进一步包含在去除该光阻材料前,将离子植入该第二磊晶区。如请求项12之方法,其中形成该接触层包含形成一欧姆接触层。如请求项13之方法,进一步包含在该第二磊晶区之暴露部分上沉淀一钝化层,该钝化层选自包含氮化矽、二氧化矽、绝缘聚合物及其组合之群组。如请求项12之方法,其中该植入离子系选自包含氮、磷、铝、氦、氢及N2之群组。如请求项12之方法,其中该植入离子之步骤包含至少二植入步骤,该二步骤依照选自包含离子能量、离子剂量及以上之组合的群组之一因素,彼此不同。如请求项12之方法,其中该等离子系以约1至2x1013cm-2之剂量,在约100至200keV间之能量植入,且其中该第二磊晶区具有一约1x1017cm-3之p型载子浓度。如请求项12之方法,其中该第二磊晶区包含一p型磊晶区,其中该接触层包含一欧姆接触层且其中该发光二极体进一步包括在该欧姆接触层上之一接合垫,且其中图案化该接触层以暴露该第二磊晶区之该顶表面之部份及于该第二磊晶区之该等暴露部份植入离子包含:施加一遮蔽以遮蔽部份欧姆接触层及所有接合垫;自该p型磊晶区去除该欧姆接触层之该暴露部分以暴露该p型磊晶区之部份;将该p型磊晶区之该等暴露部份植入足以使该暴露部份成为高阻抗的离子;以及自该欧姆接触层及接合垫去除该遮蔽,以产成该p型磊晶区之钝化部份。如请求项21之方法,包含在施加该遮蔽前沉淀该欧姆接触层及该接合垫。如请求项21之方法,包含将该欧姆接触层以一光阻材料遮蔽。
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