发明名称 一种氮化镓系发光二极体结构及其制造方法
摘要 本发明所提出之氮化镓系发光二极体制作方法系先于 P型氮化镓欧姆接触层之织状纹路上形成一第一接触分布(contact spreading)金属层,接着在第一接触分布金属层上形成第二及第三金属接触分布层而构成三层结构之P型透光金属导电层,此三层结构之P型透光金属导电层经由在含有氧或氮的环境中以高温合金后具有极佳之导电性,且能有效地加强P型金属电极与P型氮化镓欧姆接触层之横向接触均匀性以避免因第二接触分布金属于第三分布接触金属层中之分布不均匀所造成局部发光之现象,亦可降低工作电压并提高外部量子效率。
申请公布号 TWI224877 申请公布日期 2004.12.01
申请号 TW092136888 申请日期 2003.12.25
申请人 炬鑫科技股份有限公司 发明人 赖穆人;洪详竣
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一七六号三楼
主权项 1.一种氮化镓系发光二极体结构,其包含:一基板;一氮化镓系数个磊晶层于该基板上,其包含一低温缓冲层、一高温缓冲层、一N型欧姆接触层、一发光层形、一披覆层、一表面为织状结构之P型欧姆接触层;以及一P型透光金属导电层形成于该表面为织状结构之P型欧姆接触层上。2.如专利申请范围第1项所述之结构,其中该氮化镓系数个磊晶层中之该P型欧姆接触层、该披覆层、该发光层与该N型欧姆接触层为一部分移除之结构,且该N型欧姆接触层具部分裸露之表面。3.如专利申请范围第1项所述之结构,其中该氮化镓系数个磊晶层之材料可为BxAlyInzGa1-x-y-zNpAsq,其中0≦x≦0≦y≦1,0≦z≦1,0≦p≦1,0≦q≦1,且x+y+z=1,p+q=1,或是BxAlyInzGa1-x-y-zNpPq,其中0≦x≦1,0≦y≦0≦z≦1,0≦p≦1,0≦q≦1,且x+y+z=1,p+q=1。4.如专利申请范围第1项所述之结构,其中该P型透光金属导电层包含:一第一分布接触金属层形成于该P型欧姆接触层之织状结构表面上;一第二分布接触金属层形成于该第一分布接触金属层上;以及一第三分布接触金属层形成于该第二分布接触金属层上。5.如专利申请范围第4项所述之结构,其中该第一分布接触金属层之材料可为金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、镁(Mg)、铌(Nb)、锆(Zr)、钨(W)其中之一。6.如专利申请范围第4项所述之结构,其中该第二与第三分布接触金属层可为ITO,ZnO,In2O3,SnO2,(LaO)CuS,(La1-xSrxO)CuS其中之一或一过渡金属以及一贵重金属系列其中之一或其氧化物所组成。7.如专利申请范围第4项所述之结构,其中该第一分布接触金属层与该第二、第三分布接触金属层之组合可为以下组合之其中之一:(a)金(Au)、氧化镍(NiO)、金(Au),(b)铂(Pt)、二氧化钌(RuO2)、金(Au),(c)铂(Pt)、金(Au)、铟:二氧化锡(In:SnO2),(d)金(Au)、镍(Ni)、金(Au),(e)铂(Pt)、钌(Ru)、金(Au)。8.如专利申请范围第4项所述之结构,其中该第一分布接触金属层之厚度可为5~50A。9.如专利申请范围第4项所述之结构,其中该第二分布接触金属层之厚度可为10~100A。10.如专利申请范围第4项所述之结构,其中该第三分布接触金属层之厚度可为20~100A。11.如专利申请范围第1项所述之结构,其进一步包含一P型金属电极于该P型透光金属导电层上。12.如专利申请范围第1项所述之结构,其进一步包含一N型金属电极于该N型欧姆接触层之部分裸露表面上。13.一种发光二极体之制造方法,其至少包含:提供一基板;形成一氮化镓系数个磊晶层于该基板上,其包含依序形成一低温缓冲层、一高温缓冲层、一N型欧姆接触层、一发光层以及一披覆层于该基板上;形成一P型欧姆接触层于该披覆层之上,其中形成该P型欧姆接触层之表面为一织状结构;以一乾蚀刻制程移除部分该氮化镓系数个磊晶层中之该P型欧姆接触层、该披覆层、该发光层以及该N型欧姆接触层并裸露该N型欧姆接触层;以及以一蒸镀制程形成一P型透光金属导电层于该部分P型欧姆接触层表面之织状结构上。14.如专利申请范围第13项所述之制造方法,其进一步包含制作一P型金属电极于该P型透光金属导电层上。15.如专利申请范围第13项所述之制造方法,其进一步包含制作一N型金属电极于部分裸露之该N型欧姆接触层上。16.如专利申请范围第13项所述之制造方法,其中该蒸镀制程包括:清洗该P型欧姆接触层表面以及部分裸露之该N型欧姆接触层表面;以电子束蒸镀法在P型欧姆接触层上依序形成一第一分布接触金属层、一第二分布接触金属层以及一第三分布接触金属层;提供一合金制程使得该第一分布接触金属层、该第二分布接触金属层以及该第三分布接触金属层形成该P型透光金属导电层。17.如专利申请范围第16项所述之制造方法,其中该合金制程之环境条件可为一含氧或氮之环境,该温度条件可为摄氏400~600℃。图式简单说明:第一图系习知技艺之发光二极体结构。第二图系第一图中之介面120之细部放大图。第三图A~D系本发明之制程步骤示意图。第四图系第三图D中之介面220之细部放大图。
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