发明名称 一种发光二极体结构
摘要 本发明之主要目的在于提供一种具有数位穿透层之氮化镓系发光二极体结构,以改善知技术发光二极体有关于此之缺点与限制,以大幅提升其逆向反抗电压与抗静电功能。本发明之另一目的为提供一种降低于其中所设透明导电层与P型氮化镓系接触层间电阻之装置,其藉由设置于此两层间之一可在其内部进行载子穿透之数位穿透层,使上述透明导电层或透明导电氧化层与P型氮化镓系接触层之间成为欧姆接触之状态,而可以降低此两层间之电阻。本发明之再一目的为提供一种可在其内进行载子穿透之材料。在本发明中,是以一种对可见光具有优良透光性之例如铟锡氧化物材料取代传统之镍/金作为透明导电层。但是,由于在此种铟锡氧化物材料与P型氮化镓系材料之间并非呈欧姆接触,因此必须在二者之间加入一数位穿透层,其利用该层之载子穿透效应,使该两层间形成欧姆接触,以降低两者间之电阻。以此方式制成本发明具有大幅提升其逆向反抗电压与抗静电功能之发光二极体结构。
申请公布号 TWI247438 申请公布日期 2006.01.11
申请号 TW093129880 申请日期 2004.10.01
申请人 璨圆光电股份有限公司 发明人 武良文;如钦;游正璋;温子稷;简奉任
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 洪尧顺 台北市内湖区行爱路176号3楼
主权项 1.一种发光二极体结构,包括 一基板,其由下列之一所构成:氧化铝单晶(Sapphire) 、6H-SiC、4H-SiC、Si、ZnO、GaAs、尖晶石(MgAl2O4)、一 晶格常数接近于氮化物半导体之单晶氧化物之一; 一缓冲层,形成于该基板上,此缓冲层由具有特定 组成的氮化铝镓铟(Al1-a-bGaaInbN, 0≦a,b<1, a+b≦1)所 构成; 一N型氟化镓系接触层,形成在该缓冲层上,此N型氮 化镓系接触层成长温度为900-1200℃,厚度为2-5m; 一发光堆叠层,形成于该N型氮化镓系接触层上,其 材质为特定组成之氮化铝镓铟(Al1-x-yGaxInyN, 0<x,y<1, x+y≦1),其通常为氮化铟镓(InGaN),成长温度700-900℃ ; 一P型氮化镓系接触层,形成在该发光堆叠层上,成 长温度为900-1200℃,其厚度不大于5000; 一数位穿透层,形成于P型氮化镓系接触层上,且于 此层中可利用载子穿透效应以进行载子穿透; 一透明导电层其由以下之一所构成:Ni/Au、Ni/Pt、Ni /Pd、Pd/Au、Pt/Au、Cr/Au、Ni/AuBe、Ni/Cr/Au、Ni/Pt/Au、Ni /Pd/Au、以及其他类似材料之金属导电层,或一透明 导电氧化层其由以下之一所构成;ITO、CTO、ZnO、InO 、及其它类似材料,而形成在该数位穿透层上; 一第一欧姆接触电极,形成于该数位穿透层上、未 被该透明导电层覆盖之表面上,用以作为P型欧姆 接触,其由以下之一所构成:Ni/Au合金、Ni/Pt合金、 Ni/Pd合金、Ni/Co合金、Pd/Au合金、Pt/Au合金、Ti/Au合 金、Cr/Au合金、Sn/Au合金、Ta/Au合金、TiN、TiWNx(x≧ 0)、WSiy(y≧0);以及 一第二欧姆接触电极,形成于该N型氮化镓系接触 层上作为N型欧姆接触,其由以下之一所构成:Ti/Al 合金、Ti/Al/Ti/Au合金、Ti/Al/Ni/Au合金、Ti/Al/Pt/Au合 金、Ti/Au合金、Cr/Au合金。 2.如申请专利范围第1项之发光二极体结构,其中 此数位穿透层是由两种厚度渐增(2埃到20埃)/渐减( 20埃到2埃)之材料AlxInyGa1-x-yNzP1-z/AlpInqGa1-p-qNrP1-r所 构成之次层(sub-layer)两两交替堆叠而成,其重覆次 数大于2,而其整个厚度不大于100埃,且0≦x、y、z、 p、q、r≦1。此AlxInyGa1-x-yNzP1-z能隙宽度必须大于 AlpInqGa1-p-qNrP1-r之能隙宽度,其导电性可以为P型,N 型,或I型;但并无须同时为P型,N型,或I型。 3.如申请专利范围第1项之发光二极体结构,其中 该数位穿透层所包含各次层之最适组成成份与厚 度各为: 次层3001:由I型氮化镓(undoped GaN)所形成,其厚度为20 ; 次层3002:由N型氮化铟镓(N-InGaN)所形成,其厚度为5 ; 次层3003:由N型氮化镓(N-GaN)所形成,其厚度为10; 次层3004:由N型氮化铟镓(N-InGaN)所形成,其厚度为10 ; 次层3005:由N型氮化镓(N-GaN)所形成,其厚度为5;以 及 次层3006:由I型氮化铟镓(undoped InGaN)所形成:其厚度 为20。 图式简单说明: 第一图为习知技术之氮化镓系发光二极体结构; 第二图为根据本发明实施例之氮化镓系发光二极 体结构; 第三图为根据本发明实施例之氮化镓系发光二极 体结构之数位穿透层之结构; 第四图为根据本发明实施例具有数位穿透层之氮 化镓系发光二极体结构vs习知技术之氮化镓系发 光二极体结构之逆向反抗电压之特性曲线比较图; 以及 第五图为根据本发明实施例具有数位穿透层之氮 化镓系发光二极体结构vs习知技术之氮化镓系发 光二极体结构之抗静电功能之特性曲线比较图。
地址 桃园县龙潭乡龙潭科技工业区龙园一路99号