发明名称 具有逆转透明基质之光电装置及其制造方法
摘要 一具有透明基质之光电装置,其首先藉磊晶方式成长装置层,接着,成长一透明基质层于一不透明晶片上。接着,将该不透明晶片除去。该装置层具有低扩散系数之涂敷层,以免于成长透明基质层时暴露于高温之环境下其电子特性受到不良影响。在液相磊晶(LPE)方法中,使用一反覆温度循环技术,其系将温度于冷后反覆提升,以提供成长足够厚之一连串装置层或基质层所需之大冷温度范围。在加温及成长之间,装置系储存于LPE反应器。当磊晶层易氧化时,于成长及加热间一非氧化盖层暂时成长于其上。接着,于成长下一层前,该盖层于高温被熔化除去。
申请公布号 TW138950 申请公布日期 1990.08.01
申请号 TW078102364 申请日期 1989.03.31
申请人 惠普公司 发明人 米雪儿;路易士
分类号 G02F1/03;G02F1/15 主分类号 G02F1/03
代理机构 代理人 曾宗廷 台北巿敦化北路一六八号十五楼
主权项 1.一种光电装置,其包括: 一区段,其将电流转换成光或将光转 换成电流,该区段包括一半导体材料,让 材料系以扩散系数较锌少之涂敷材料涂敷 ;以及 一基质,其临接该区段,让基质可以 让该区段所发出转换之光通过(透明), 让基质及该区段系从一不透明基质以磊晶 方式成长而成,让不透明基质不能让该区 段所发出或转换之光通过,其中,该区段 系在透明基质成长,按着,让不透明基质 被除去。2.如申请专利范围第1项之光电装置;其中 ,该区段系一发光二极体,其包括一第一 p型层及一第二n型层,二层互相邻接, 让两层之能带差距系使p型层将电流转换 成光并放出光,让p型层系被涂敷剂涂敷 。3.如申请专利范围第2项之光电装置;其中 ,该区段包括一邻近第一p型层之第二p 型层,让第一及第二p型层形成另一异质 接合面,因此,让装置为一双异结构。4.如申请专利 范围第1项之光电装置;其中 ,该不透明基质系由Ga As组成,而该区 段及透明基质系由Al Ga As组成。5.如申请专利范围 第4项之光电装置;该装 置系由液相磊晶过程成长而成,而 Al Ca As系磊晶成长于不透明基质之上以形 成装置,而基质之Al浓度在成长方向渐灭 。6.如申请专利范围第1项之光电装置;其中 ,该涂敷剂系镁。7.如申请专利范围第1项之光电装 置;其中 ,该不透明基质系由Ga As所组成,而区 段与透明基质系由Al In Gap所组成。8.如申请专利 范围第1项之光电装置;其中 ,不透明基质之排差密度少于105/cm2。9.一种成长一 光电装置之方法,其包括: 于一第一基质上磊晶成长一区段,该 区段将电流转换成光或将光转换成电流, 该第一基质对被该区段释出或转换之光为 不透明; 于一第二基质上磊晶成长一区段,让 第二基质对被该区段释出或转换之光为透 明;以及 将该第一基质移去。10.如申请专利范围第9项之方 法;其更包 括: 将该区段以涂敷剂涂敷,该涂敷剂具 有较锌少之扩散系数。11.如申请专利范围第10项 之方法;其中, 成长及涂数之步骤系藉冷却液相磊晶过程 来完成,该过程使用一包含涂敷剂之熔液 。12.一种藉一炉子及至少一熔液成长层状半 导体结构之方法;其包括: 于一炉子中加热一材料至一既定温度 ,以便使该材料熔化以形成至少一第一熔 液; 将一基质放入炉中,使其与第一熔液 接触; 将第一熔液冷却,以便将第一层磊晶 成长于该基质上; 将晶片及第一层从该熔液移离,但不 移出炉子; 将炉内温度提高,以便第一或另一熔 液具有既定之组成;以及 将基质与第一或另一熔液接触以磊晶 成长另一层。13.如申请专利范围第12项之方法;其 中, 让第一层包含一可氧化之成分,该方法另 包括下列步骤: 于将第一层从第一熔液分离后立即将 该第一层与一第二熔液接触; 冷却第二熔液以成长一第二不氧化盖 层于第一层上,以避免第一层于离开第一 及第二熔液后及以后之升温步骤中氧化。14.如申 请专利范围第l2项之方法;其中, 该方法使用配置于炉子之多室滑舟装置, 让多室滑舟装置包括多数用来装盛长熔液 之熔化室,两番层系藉将晶片沿既定方向 滑入小室与成长熔液接触,以成长于基质 上,于接触时炉子持续冷却,而该离开步 骤系藉将具有熔液之小室之沿既定方向之 下一小室持出空间,并将基质及已成长之 层与空室接触。15.一种成长层状半导体结构之方 法,其包 括: 将材料加热至既定温度,以便使材料 形成至少两种熔液; 将一基质与炉中之第一熔液接触; 将溶液冷却,以磊晶成长一第一层于 基质上,让层包括一可氧化成分; 将该基质及第一层移离该第一熔液; 将该第一层与第二熔液接触; 冷却第二熔液,以成长一第二不氧化 盖层于该第一层以防止当第一层从第一熔 液移离时氯化; 将基质与已成长其上之层与第三熔液 接触,该第三熔液之温度足够将第二层熔 化且第三熔液具有既定组成;以及 将第三熔液冷却以成长一第三层于该 第一层上。16.如申请专利范围第15项之方法;其中, 加热及冷却系于一炉子中完成,而让方法 对基质及成长层之处理步骤系在该炉子中 进行。17.如申请专利范围第15项之方法;其中, 成长第一及第二层之加热及冷却系于一炉 子中进行,让方法另包括将基质及第一、 第二层从炉子移出,按着,将基质及第一 、第二层放入加热至原来温度之同一炉子 或另一炉子。18.一种成长n层结构之半导体之方法 ;其 中,n为正整数,其藉具有多数沿一线排 列之多数室的多室装置来达成,让等室用 来保持用以成长n层磊晶层之n种熔液, 让等层藉将一含有基质之舟沿一线推动, 使基质陆绩地与保持于各室之熔液接触, 该方法包括: 将适于产生熔液之适当材料填入n个 小室,且至少有一空室位于成一线之两充 填室之间; 将装置加热,以熔化材料; 沿一线推动冉且于各室停留,使舟及 基质与熔液陆续接触; 当基质与空室前之室中之各熔液接触 时,冷却熔液以将磊晶层成长于基质或先 前已成长之层上; 当基质位于空室时,将空室后之室中 之熔液加热至一既定温度,使熔液具有一 吾人所欲之组成; 推动舟,使晶片与空室后之室中的熔 液接触;以及 将空室后之小室之熔液冷却以便于前 已成长之层上成长一磊晶层,其中,第二 加热步骤改变熔液之组成,以便当基质及 任何前已成长之层与空室后之小室的焙液 接触时,磊晶层之厚度增加。19.如申请专利范围第 18项之方法;其中, 当基质及任何前已成长之层与空室前之小 室的熔液接触时,让熔液之第一冷却步骤 产生一非氧化盖层,以防止当下一加热步 骤时前已成长之层不致气化。20.如申请专利范围 第19项之方法;其更包 含于第二冷却步骤前加热位于空室后方之 室的熔液,以便于下层成长前熔化该非氧 化盖层。图示简单说明: 第l图系习知之透明基质光电装置的 断面图。 第2图系依据本发明之逆转透明基质 光电装置之断面图。 第3A图显示习知之单一温度循环中 于液相磊晶反应器中用来成长多层结构之 滑动舟装置之图式。 第3B图颗示第3A图之习知的单一 温度周期之冷却速率的图式。 第4A图显示依据本发明之反覆温度 循环中于液相磊晶反应器中用来成长多层 结构之滑动舟装置的图式。 第4B图显示第4B图之反覆温度周 期之冷却速率。 第5图显示一双异质接合之LED的光 学装置之例子。 第6A图颗示用来成长第5图之光学 装置的多层结构之滑动舟装置。 第6B图显示第6A图之装置的冷却 速率。
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