发明名称 高亮度氮化镓系发光二极体结构
摘要 本发明提出一种氮化镓系发光二极体的结构,可以有效提高氮化镓系发光二极体的发光效率与亮度。本发明所提出的氮化镓系发光二极体,其结构与知的氮化镓系发光二极体最主要的差异是利用氮化矽、氮化矽与未掺杂的氮化铟镓形成的短周期超晶格结构、或是氮化矽与未掺杂的氮化铝铟镓形成的短周期超晶格结构三种做法之一,形成一位于P型接触层之上的薄层。在此薄层上,由于其氮化矽材质的成长,使得氮化镓系发光二极体的表面被微粗化。如此可以避免氮化镓系发光二极体较空气为高的拆射率而导致内部全反射,进而提升氮化镓系发光二极体的外部量子效率以及发光效率。
申请公布号 TWI239665 申请公布日期 2005.09.11
申请号 TW093126864 申请日期 2004.09.06
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 1.一种氮化镓系发光二极体结构,包括:一基板,其系由氧化铝单晶(Sapphire)、6H-SiC、4H-SiC、Si、ZnO、GaAs、尖晶石(MgAl2O4)、与一晶格常数接近于氮化物半导体之单晶氧化物之一所制成;一缓冲层,系位于该基板之一侧面之上,由有一特定组成的氮化铝镓铟(AlaGabIn1-a-bN,0≦a,b<1,a+b≦1)所构成;一n型接触层,系位于该缓冲层之上,由一氮化镓系材质构成;一主动层,系位于该n型接触层之上,且覆盖部份该n型接触层之上表面,由氮化铟镓所构成;一负电极,系位于该n型接触层未被该主动层覆盖之上表面上;一p型被覆层,系位于该主动层之上,由p型氮化镓系材质所构成;一p型接触层,系位于该p型被覆层之上,由p型氮化镓所构成;一微粗化薄层,系位于该p型接触层之上,由氮化矽(SiN)、氮化矽与未掺杂的氮化铟镓(InGaN)组成之短周期超晶格结构、以及氮化矽与未掺杂的氮化铝铟镓(AlGaInN)组成之短周期超晶格结构三种材料其中之一所构成;一透明导电层,系位于该微粗化薄层之上、且覆盖其部份表面之一金属导电层与一透明氧化层二者之一,该金属导电层系由Ni/Au合金,Ni/Pt合金,Ni/Pd合金,Pd/Au合金,Pt/Au合金,Cr/Au合金,Ni/Au/Be合金,Ni/Cr/Au合金,Ni/Pt/Au合金,Ni/Pd/Au合金其中之一所构成,该透明氧化层系由ITO、CTO、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn、In2O3:Zn、CuAlO2、LaCuOS、NiO、CuGaO2、SrCu2O2其中之一所构成;以及一正电极,系位于该微粗化薄层之上、未被该透明导电层覆盖之表面上,由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)其中之一所构成。2.如申请专利范围第1项所述之氮化镓系发光二极体结构,其中,该微粗化薄层系由具有一特定组成的氮化矽(SidNe,0<d,e<1)所构成,其厚度介于2~ 50之间。3.如申请专利范围第1项所述之氮化镓系发光二极体结构,其中,该微粗化薄层系由一氮化矽薄层与一氮化铟镓薄层交互重复堆叠所形成之短周期超晶格结构,其重覆次数至少为二次,且总厚度不超过200,其中,每一氮化矽薄层,厚度均介于2~ 20之间,且均系由各自具有其特定组成之氮化矽(SifNgN, 0<f,g<1)所构成,每一氮化铟镓薄层,厚度均介于2~20之间,且均系由未掺杂、各自具有其特定组成之氮化铟镓(InhGa1-hN,0<h≦1)所构成。4.如申请专利范围第1项所述之氮化镓系发光二极体结构,其中,该微粗化薄层系由一氮化矽薄层与一氢化铝铟镓薄层交互重复堆叠所形成之短周期超晶格结构,其重覆次数至少为二次,且总厚度不超过200,其中,每一氮化矽薄层,厚度均介于2~20之间,且均系由各自具有其特定组成之氮化矽(SiiNjN, 0<i,j<1)所构成,每一氮化铝铟镓薄层,厚度均介于2~ 20之间,且均系由未掺杂、各自具有其特定组成之氮化铝铟镓(AlmInnGa1-m-nN,0<m,n<1,m+n<1)所构成。图式简单说明:第一图系习知的以及依据本发明的氮化镓系发光二极体,在不同的注入电流下的亮度数据图。第二图系依据本发明之氮化镓系发光二极体结构第一实施例之示意图。第三图系依据本发明之氮化镓系发光二极体结构第二实施例之示意图。第四图系依据本发明之氮化镓系发光二极体结构第三实施例之示意图。
地址 桃园县龙潭乡龙潭科技工业区龙园一路99号
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