发明名称 具有电流扩散层之发光二极体及其制法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.03.11
申请号 TW095148086 申请日期 2006.12.21
申请人 欧斯朗奥托半导体股份有限公司 发明人 亚尔斯特德马格纳斯;东尼艾布雷奇特;伯梭德哈恩;史提芬艾利克;克劳斯史楚贝;瑞夫渥斯
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;林荣琳 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 一种发光二极体晶片,具有可以产生电磁辐射的磊晶半导体镀层、电连接体、与电连接体导电接通的辐射可穿透且含有透明导电氧化物(TCO)的电流扩散层、以及至少一个电流阻挡层,电流阻挡层可以经由减少电流密度选择性的阻挡或减少在被电连接体从横向遮盖住的区域内的辐射产生,此种发光二极体晶片的特征为:电流阻挡层是由磊晶半导体镀层系统的半导体材料、电流扩散层的材料、及/或介于半导体镀层系统及电流扩散层之间的交界面所构成,以及电流阻挡层横向完全与该电连接体重叠且横向突出该电连接体。如申请专利范围第1项的发光二极体晶片,其中,发光二极体晶片具有数个电流阻挡层。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,发光二极体晶片具有至少一个电流阻挡层,而且该电流阻挡层含有未经掺杂或这样弱掺杂的半导体材料,使得其导电性小于与电流阻挡层邻接的半导体镀层系统的半导体材料的导电性的十分之一。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,发光二极体晶片具有至少一个电流阻挡层,而且该电流阻挡层含有这样导电掺杂的半导体材料,使得在发光二极体晶片运转时,该半导体材料与邻接的半导体材料共同形成一个在阻挡方向上运作的pn接面。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,具有至少一个电流阻挡层,而且该电流阻挡层含有氧化的及/或藉由导入的离子或原子改质的磊晶半导体镀层系统的半导体材料,使得其导电性小于与电流阻挡层邻接的半导体材料的导电性的十分之一。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,在半导体镀层系统中具有至少一个含有半导体材料的电流阻挡层,以及在该电流阻挡层及电流扩散层之间含有产生辐射的区域。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中发光二极体晶片具有至少一个电流阻挡层,而且该电流阻挡层含有与电流扩散层及/或电连接体邻接的半导体材料。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,发光二极体晶片具有至少一个含有一部分透明导电氧化物(TCO)的电流阻挡层,其中,该部分透明导电氧化物(TCO)是被氧化的及/或藉由导入的离子或原子改质,使得其导电性小于电流扩散层的其他透明导电氧化物(TCO)的导电性的十分之一。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,电流扩散层与磊晶半导体镀层系统的半导体镀层邻接,而且交界面具有第一部分及第二部分,在第一部分中形成电流扩散层及半导体镀层之间的导电接触,第二部分中在电流扩散层及半导体镀层之间不形成导电接触,或是所形成的导电接触的导电性小于第一部分中接触的导电性的十分之一。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,电连接体完全或大部分与电流扩散层横向重叠。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,电流扩散层部分或完全与至少一个电流阻挡层横向重叠。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,电流扩散层的一部分配置在电连接体背对半导体镀层系统的一侧上。如申请专利范围第1或2项的发光二极体晶片,其中,发光二极体晶片另外具有藉由半导体镀层系统及电连接体之间的交界面所构成的电流阻挡层。如申请专利范围第1项的发光二极体晶片,其中,发光二极体晶片具有配置在两个保护层之间的辐射产生区,其中,介于该等保护层之一及电流扩散层之间的磊晶半导体镀层系统是由厚度小于或等于100 nm的外面部分所构成。如申请专利范围第14项的发光二极体晶片,其中,半导体镀层系统的外面部分的厚度小于或等于60 nm。一种制造发光二极体晶片的方法,具有以下步骤:以磊晶成长的方式成长出半导体镀层系统,在半导体镀层系统上施加含有透明导电氧化物(TCO)的电流扩散层,在半导体镀层系统上施加电连接体,其特征为:在半导体镀层系统内、在电流扩散层内、及/或在半导体镀层系统及电流扩散层之间的交界面上形成至少一个电流阻挡层,其中,电流阻挡层的形成包括:施加半导体镀层系统未掺杂或这样弱掺杂的半导体镀层,使得其导电性小于与其邻接的半导体材料的导电性的十分之一,且将该半导体镀层部分地去除。如申请专利范围第16项的方法,其中,电流阻挡层的形成包括:这样导电掺杂半导体镀层系统的半导体镀层,使得其与邻接的半导体材料一起在要制备的发光二极体晶片内形成阻挡二极体(blocking diode)。如申请专利范围第16或17项的方法,其中,电流阻挡层的形成包括:在以磊晶成长的方式成长半导体镀层系统后,将离子或原子植入半导体镀层系统内。如中请专利范围第18项的方法,其中,使穿过半导体镀层系统的辐射产生区域植入离子或原子。如申请专利范围第16或17项的方法,其中,电流阻挡层的形成包括:对半导体镀层系统外层的一部分及/或电流扩散层的一部分进行氧化,或是藉由扩散来赋予外来离子或外来原子,使得该部分的导电性小于与其邻接之半导体材料或电流扩散层的其他部分的导电性的十分之一。如申请专利范围第16或17项的方法,其中,将电流扩散层的第一部分施加在半导体镀层系统上,使得形成与半导体镀层系统的导电接触,以及将电流扩散层的第二部分施加在半导体镀层系统上,使得不会形成与半导体镀层系统的导电接触,或是所形成的导电接触的导电性小于电流扩散层的第一部分与半导体镀层系统之间接触的导电性的十分之一。如申请专利范围第16或17项的方法,其中,电流阻挡层的形成包括:将半导体镀层系统的一部分外表面粗糙化,并将电流扩散层施加在该外表面上。如申请专利范围第16或17项的方法,其中,在电连接体后施加电流扩散层。如申请专利范围第16或17项的方法,其中,将电连接体完全施加在电流扩散层上。
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