发明名称 发光二极体制程及其产品
摘要 一种发光二极体制程及以此制程制造之发光二极体,该制程是先依序于一基材上向上磊晶形成一可以光电效应产生光子的磊晶层单元,接着在一离子气氛下,以透明且可导电之氧化物为材料在该磊晶层单元上镀膜形成一透明导电层,最后形成一与该透明导电层电性连接之p型殴姆电极及形成一与该n型披覆层电性连接之n型殴姆电极,而完成发光二极体的制作。此制程可直接在磊晶层单元上镀膜形成可以低阻抗状态使电流均匀扩散至磊晶层单元产生光子的透明导电层。
申请公布号 TWI229949 申请公布日期 2005.03.21
申请号 TW093101393 申请日期 2004.01.19
申请人 新世纪光电股份有限公司 发明人 富振华;赖昆佑;林志澔
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种发光二极体制程,用于制造一发光二极体,该制程包括:(a)依序于一基材上向上形成一n型披覆层、一活性层,及一p型披覆层,使该n型披覆层、活性层与p型披覆层形成一磊晶层单元,该磊晶层单元可以光电效应产生光子;(b)在一离子气氛下,以一透明导电化合物为材料在该p型披覆层上直接镀膜形成一透明导电层;及(c)形成一与该透明导电层电性连接之p型殴姆电极,及形成一与该n型披覆层电性连接之n型殴姆电极,且该p、n型殴姆电极可外加电压而使电流可经由该透明导电层扩散通过该磊晶层单元,使该磊晶层单元产生光子。2.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,其中,该步骤(a)所使用之基材是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:蓝宝石、碳化矽、氧化锌、玻璃、氮化镓、氮化铝,及此等之组合。3.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,其中,该步骤(a)是选用氮化镓为材料形成该n、p型披覆层,且选用氮化铟镓为材料形成该活性层。4.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,其中,该步骤(b)所使用之离子气氛是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:O2、CF4、SF6、O3,及此等之组合。5.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,其中,该步骤(b)是在25℃~700℃之温度,2x10-6~1.8 x10-3Torr的条件下进行镀膜。6.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,其中,该步骤(b)所使用之透明导电化合物是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:铟锡氧化物、铟铈氧化物、锌铝氧化物、锌镓氧化物,及此等之组合。7.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,其中,该步骤(c)包含以下次步骤:(b1)将该透明导电层、p型披覆层、活性层之一侧蚀刻移除,使得该n型披覆层部分区域裸露;(b2)于该透明导电层上形成该p型欧姆电极,并在该n型披覆层部分裸露之区域形成该n型欧姆电极。8.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,更包括一步骤(d),是将该透明导电层之一相反于该磊晶层单元的表面粗糙化,使光线通过此表面时产生散射,而使该发光二极体亮度提升。9.根据申请专利范围第8项所述发光二极体制程,其中,该步骤(d)是蚀刻出复数凹孔而使该表面粗糙化。10.根据申请专利范围第9项所述发光二极体制程,其中,该每一凹孔之截面是呈圆形、五角形、六角形,及/或其他几何图形。11.根据申请专利范围第1项所述发光二极体制程,更包括一步骤(f),是选用一可透光材料自该透明导电层之一相反于该磊晶层单元的表面向上形成一散光保护层,使光线通过该散光保护层时产生散射,而使该发光二极体亮度提升。12.根据申请专利范围第11项所述发光二极体制程,其中,该步骤(f)更包含一次步骤(f1),是将该散光保护层蚀刻出复数当光线通过时产生散射之凹孔。13.根据申请专利范围第12项所述发光二极体制程,其中,该每一凹孔之截面是呈圆形、五角形、六角形,及/或其他几何图形。14.根据申请专利范围第11项所述具有铟锡氧化物层之发光二极体的制程,其中,该可透光材料是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:氮化矽、二氧化矽,及此等之组合。15.一种发光二极体,包含:一基材;一形成在该基材上的磊晶层单元,可以光电效应产生光子;一形成在该磊晶层单元上的透明导电层,是在一包含预定气体离子之离子气氛下,直接自该磊晶层单元向上形成,而可在低阻抗之状态下使电流均匀向该磊晶层单元扩散;及一可施加电压之电极单元,分别与该磊晶层单元与该透明导电层电性连接,且当施加电压时是藉该透明导电层使电流在低阻抗之状态下均匀扩散至磊晶层单元,进而以光电效应产生光子。16.根据申请专利范围第15项所述发光二极体,其中,该基材是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:蓝宝石、碳化矽、氧化锌、玻璃、氮化镓、氮化铝,及此等之组合。17.根据申请专利范围第15项所述发光二极体,其中,该磊晶层单元包含一与该基材连结之n型披覆层、一p型披覆层,及一形成在该n、p型披覆层之间的活性层,且该电极单元包含一与该n型披覆层电性连结之n型殴姆电极,及一与该p型披覆层电性连结之p型殴姆电极。18.根据申请专利范围第17项所述发光二极体,其中,该n、p型披覆层是以氮化镓为材料形成,且该活性层是以氮化铟镓为材料形成。19.根据申请专利范围第15项所述发光二极体,其中,该透明导电层是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:铟锡氧化物、铟铈氧化物、锌铝氧化物、锌镓氧化物,及此等之组合。20.根据申请专利范围第15项所述发光二极体,其中,该透明导电层具有复数自一相反于该磊晶层单元之表面向该磊晶层单元方向凹陷形成的凹孔,该复数凹孔使当光线通过时产生散射,而使该发光二极体亮度提升。21.根据申请专利范围第20项所述发光二极体,其中,该每一凹孔之截面是呈圆形、五角形、六角形,及/或其他几何图形。22.根据申请专利范围第15项所述发光二极体,更包含一形成在该透明导电层上的散光保护层,是可透光且当光线通过时产生散射,而使该发光二极体亮度提升。23.根据申请专利范围第22项所述发光二极体,其中,该散光保护层具有复数自相反于该透明导电层之表面向下凹陷的凹孔,该复数凹孔使当光线通过时产生散射,而使该发光二极体亮度提升。24.根据申请专利范围第23项所述发光二极体,其中,复数每一凹孔之截面是呈圆形、五角形、六角形,及/或其他几何图形。25.根据申请专利范围第22项所述发光二极体,其中,该散光保护层是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:氮化矽、二氧化矽,及此等之组合。26.一种透明导电层的制程,是在一以氮化镓为材料形成的披覆层上形成一透明导电层,使当外加电压时藉该透明导电层使电流均匀扩散至该披覆层,该制程包含:在一包含预定气体离子之离子气氛下,以一透明且可导电之化合物为材料直接自该披覆层向上镀膜形成该透明导电层。27.根据申请专利范围第26项所述透明导电层的制程,其中,该透明且可导电之化合物是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:铟锡氧化物、铟铈氧化物、锌铝氧化物、锌镓氧化物,及此等之组合。28.根据申请专利范围第26项所述透明导电层的制程,其中,该离子气氛是选自于由下列所构成之群组中的物所构成:O2、CF4、SF6、O3,及此等之组合。29.根据申请专利范围第26项所述透明导电层的制程,其中,该制程是在25℃~700℃之温度,2x10-6~1.8x10-3Torr的条件下进行。图式简单说明:图1是一剖视示意图,说明一发光二极体的构造;图2是一流程图,说明本发明发光二极体制程的一第一较佳实施例;图3是一SEM照片,说明以本发明发光二极体制程所形成之透明导电层极为平整均匀;图4是一流程图,说明本发明发光二极体制程的一第二较佳实施例;图5是一剖视示意图,说明以本发明发光二极体制程的第二较佳实施例所制造之发光二极体的构造;及图6是一曲线图,说明以本发明发光二极体制程所制造之发光二极体的工作电压与阻抗电流的关系。
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