发明名称 混光式发光二极体及其制法
摘要 一种混光式发光二极体及其制法,该制法至少包含下列步骤:在一绝缘基板上依序形成一第一量子井发光层,一第二量子井发光层,一第一导电性电极以及一第二导电性电极。其中该第一量子井发光层及该第二量子井发光层之间存在一可穿隧障壁层,在固定两发光层发光波长下,藉由调整该可穿隧障壁层宽度,可改变穿隧障壁层中穿隧机率之限制,使得导电载子进入在两个发光区域中的分布比例不同,进而控制两量子井发光层所发出光之强度比例,而调变出特定色度之混合光。
申请公布号 TW546852 申请公布日期 2003.08.11
申请号 TW091108031 申请日期 2002.04.15
申请人 晶元光电股份有限公司 发明人 欧震;徐宸科
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种混光式发光二极体之制法,该制法包含下列步骤:选择一基板;在该基板上形成一半导体叠层,其中至少包含:依序形成一第一发光层、一可穿隧障壁层、一第二发光层;以及分别形成一第一电极及一第二电极;当分别施加预定之电压至第一电极与第二电极上时,该第一发光层产生一第一强度之第一波长范围光,该第二发光层产生一第二强度之第二波长范围光,所发出之该第一波长范围光与该第二波长范围光混合,即可产生一特定色度之混合光;其特征在于,藉由制作时控制该可穿隧障壁层厚度,可控制导电载子在二发光层中之分布机率,进而决定第一波长范围光与该第二波长范围光之发光强度比例,而调变出不同颜色之混合光。2.如申请专利范围第1项之混光式发光二极体之制法,其中,该第一发光层可为一量子井结构。3.如申请专利范围第2项之混光式发光二极体之制法,其中,该量子井结构可包含r1个量子井,且r1≧1。4.如申请专利范围第1项之混光式发光二极体之制法,其中,该第二发光层可为一量子井结构。5.如申请专利范围第4项之混光式发光二极体之制法,其中,该量子井结构可包含r2个量子井,且r2≧1。6.如申请专利范围第1项之混光式发光二极体之制法,其中,该混合光可为一白光。7.一种混光式发光二极体之制法,该制法包含下列步骤:(i)在一绝缘基板上形成一缓冲层;(ii)在该缓冲层上形成一第一导电性束缚层;(iii)在该第一导电性束缚层上形成一第一发光层;(iv)在该第一发光层上形成一可穿隧障壁层;(v)在该可穿隧障壁层上形成一第二发光层;(vi)在该第二发光层上形成一第二导电性束缚层;(vii)在该第二导电性束缚层上形成一第二导电性接触层;(viii)在该第二导电性接触层上形成一第二导电性欧姆接触层;(ix)适当地蚀刻至第一导电性束缚层,形成一第一导电性束缚层暴露表面区域;(x)在该第一导电性束缚层暴露表面区域上形成一第一导电性欧姆接触层;(xi)然后在该第一导电性欧姆接触层及该第二导电性欧姆接触层上分别形成一第一导电性电极及一第二导电性电极。8.如申请专利范围第7项之混光式发光二极体之制法,其中该绝缘基板包含选自于蓝宝石、LiGaO2.及LiA1O2所构成材料群组中的一种材料。9.一种混光式发光二极体之制法,该制法包含下列步骤:(i)在一具有一第一主要表面与一第二主要表面之导电基板上形成一第一导电性欧姆接触层,与该导电基板之该第一主要表面形成导电接触;(ii)在该导电基板之该第二主要表面上形成一缓冲层;(iii)在该缓冲层上方形成一第一导电性束缚层;(iv)在该第一导电性束缚层上形成一第一发光层;(v)在该第一发光层上形成一可穿隧障壁层(vi)在该可穿隧障壁层上形成一第二发光层;(vii)在该第二发光层上形成一第二导电性束缚层;(viii)在该第二导电性束缚层上形成一第二导电性接触层;(ix)在该第二导电性接触层上形成一第二导电性欧姆接触层;(x)在该第二导电性欧姆接触层上形成一第二导电性电极。10.如申请专利范围第9项之混光式发光二极体之制法,其中该导电基板具有第一导电性,且包含选自于GaN、SiC、AlN、Si、Ge、GaAs、InP、GaP所构成材料群组中的一种材料。11.如申请专利范围第7项或第9项之混光式发光二极体之制法,更包括在形成该第二发光层之后,形成该第二导电性束缚层之前,形成一第三发光层的步骤。12.如申请专利范围第11项之混光式发光二极体之制法,其中可包括于该第二发光层与该第三发光层之间形成一第二可穿隧障壁层。13.如申请专利范围第11项之混光式发光二极体制法,更包括在成长该第三发光层之后,成长该第二导电性束缚层之前,成长一复数组发光层的步骤。14.如申请专利范围第7项或第9项之混光式发光二极体之制法,更包括在形成该第一导电性束缚层之后,形成该第一发光层之前,形成一第三发光层的步骤。15.如申请专利范围第14项之混光式发光二极体之制法,其中可包括于该第三发光层与该第一发光层之间形成一第二可穿隧障壁层。16.如申请专利范围第14项之混光式发光二极体制法,更包括在成长该第一导电性束缚层之后,成长该第三发光层之前,成长一复数组发光层的步骤。17.如申请专利范围第7项之混光式发光二极体之制法,其中,该第一发光层可为一量子井结构。18.如申请专利范围第9项之混光式发光二极体之制法,其中,该第一发光层可为一量子井结构。19.如申请专利范围第17项或第18项之混光式发光二极体之制法,其中,该量子井结构可包含r3个量子井,且r3≧1。20.如申请专利范围第7项之混光式发光二极体之制法,其中,该第二发光层可为一量子井结构。21.如申请专利范围第9项之混光式发光二极体之制法,其中,该第二发光层可为一量子井结构。22.如申请专利范围第20项或第21项之混光式发光二极体之制法,其中,该量子井结构可包含r4个量子井,且r4≧1。23.如申请专利范围第12项之混光式发光二极体之制法,其中,该第三发光层可为一量子井结构。24.如申请专利范围第14项之混光式发光二极体之制法,其中,该第三发光层可为一量子井结构。25.如申请专利范围第23项之混光式发光二极体之制法,其中,该量子井结构可包含r5个量子井,且r5≧1。26.如申请专利范围第24项之混光式发光二极体之制法,其中,该量子井结构可包含r5个量子井,且r5≧1。27.如申请专利范围第13项之混光式发光二极体之制法,其中,该复数组发光层可为一复数组量子井结构。28.如申请专利范围第16项之混光式发光二极体之制法,其中,该复数组发光层可为一复数组量子井结构。29.如申请专利范围第27项之混光式发光二极体之制法,其中,该复数组量子井结构可分别包含r个量子井,且r≧1。30.如申请专利范围第28项之混光式发光二极体之制法,其中,该复数组量子井结构可分别包含r个量子井,且r≧1。31.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第一导电性欧姆接触层包含选自于Al、Ti、Ti/Al、Cr/Al、Ti/Au、Cr/Au、Ni/Au、TiW、WSi、Au/Ge、氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌及氧化锌锡所构成材料群组中的一种材料。32.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该缓冲层包含选自于GaN、InGaN、AlGaN、以及AlGaInN所构成材料群组中的一种材料。33.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第一导电性束缚层可包含选自于AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。34.如申请专利范围第2项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。35.如申请专利范围第4项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。36.如申请专利范围第17项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。37.如申请专利范围第18项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。38.如申请专利范围第20项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。39.如申请专利范围第21项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。40.如申请专利范围第23项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。41.如申请专利范围第24项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。42.如申请专利范围第27项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。43.如申请专利范围第28项之混光式发光二极体之制法,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。44.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该可穿隧障壁层可包含选自于AlN、InN、GaN、InGaN及AlGaN所构成材料群组中的一种材料。45.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第二导电性束缚层可包含选自于AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。46.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第二导电性接触层包含选自于GaN、InGaN、AlGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。47.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第二导电性欧姆接触层包含选自于Ni/Au、NiO/Au、Ta/Au、TiWN、氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌及氧化锌锡所构成材料群组中的一种材料。48.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第一导电性电极包含选自于Al、Ti/Al、Au、Ni/Au、Pt/Au、Pd/Au、Cr/Au、Ta/Ti、Pt/Ni/Au、Mo/Au、以及Co/Au所构成材料群组中的一种材料。49.如申请专利范围第7或第9项之混光式发光二极体之制法,其中该第二导电性电极包含选自于Al、Ti/Al、Au、Ni/Au、Pt/Au、Pd/Au、Cr/Au、Ta/Ti、Pt/Ni/Au、Mo/Au、以及Co/Au所构成材料群组中的一种材料。50.一种混光式发光二极体,其中至少包含:一基板;形成于该基板上之一第一发光层;形成于该第一发光层上之一可穿隧障壁层;形成于该可穿隧障壁层上之一第二发光层;电极。51.如申请专利范围第50项之混光式发光二极体,其中,该第一发光层可为一量子井结构。52.如申请专利范围第51项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r6个量子井,且r6≧1。53.如申请专利范围第50项之混光式发光二极体,其中,该第二发光层可为一量子井结构。54.如申请专利范围第53项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r7个量子井,且r7≧1。55.一种混光式发光二极体,包含:一绝缘基板;形成于该绝缘基板上之一缓冲层;形成于该缓冲层上之一第一导电性束缚层,该束缚层包含一第一表面区域与一第二表面区域;形成于该第一表面区域上之一第一发光层;形成于该第一发光层上之一第一可穿隧障壁层;形成于该可穿隧障壁层上之一第二发光层;形成于该第二发光层上之一第二导电性束缚层;形成于该第二导电性束缚层上之一第二导电性接触层;形成于该第二导电性接触层上之一第二导电性欧姆接触层;形成于该第二导电性欧姆接触层上之一第二导电性电极;以及形成于该第一导电性束缚层之第二表面区域上之一第一导电性欧姆接触层;形成于该第一导电性欧姆接触层第一导电性电极。56.一种混光式发光二极体,包含:一具有一第一主要表面与一第二主要表面之导电基板;与该导电基板之第一主要表面形成导电接触之一第一导电性欧姆接触层;形成于该导电基板之第二主要表面上之一缓冲层;形成于该缓冲层上之一第一导电性束缚层;形成于该第一导电性束缚层上之一第一发光层;形成于该第一发光层上之一第一可穿隧障壁层;形成于该可穿隧障壁层上之一第二发光层;形成于该第二发光层上之一第二导电性束缚层;形成于该第二导电性束缚层上之一第二导电性接触层;形成于该第二导电性接触层上之一第二导电性欧姆接触层;形成于该第二导电性欧姆接触层上之一第二导电性电极。57.如申请专利范围第50项、第55项或第56项之混光式发光二极体,其中,该第一可穿隧障壁层之宽度系介于0.5nm至8nm之间。58.如申请专利范围第55项之混光式发光二极体,更包括在该第二发光层与该第二导电性束缚层之间,存在一第三发光层。59.如申请专利范围第56项之混光式发光二极体,更包括在该第二发光层与该第二导电性束缚层之间,存在一第三发光层。60.如申请专利范围第58项或第59项之混光式发光二极体,其中可包括于该第二发光层与该第三发光层之间存在一第二可穿隧障壁层。61.如申请专利范围第55项之混光式发光二极体,更包括在该第三发光层与该第二导电性束缚层之间,存在一复数组发光层。62.如申请专利范围第56项之混光式发光二极体,更包括在该第三发光层与该第二导电性束缚层之间,存在一复数组发光层。63.如申请专利范围第55项之混光式发光二极体,更包括在该第一导电性束缚层与该第一发光层之间,存在一第三发光层。64.如申请专利范围第56项之混光式发光二极体,更包括在该第一导电性束缚层与该第一发光层之间,存在一第三发光层。65.如申请专利范围第63项或第64项之混光式发光二极体,其中可包括于该第三发光层与该第一发光层之间存在一第二可穿隧障壁层。66.如申请专利范围第55项之混光式发光二极体,更包括在该第一导电性束缚层与该第三发光层之间,存在一复数组发光层。67.如申请专利范围第56项之混光式发光二极体,更包括在该第一导电性束缚层与该第三发光层之间,存在一复数组发光层。68.如申请专利范围第55项之混光式发光二极体,其中,该第一发光层可为一量子井结构。69.如申请专利范围第56项之混光式发光二极体,其中,该第一发光层可为一量子井结构。70.如申请专利范围第68项或第69项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r8个量子井,且r8≧1。71.如申请专利范围第55项之混光式发光二极体,其中,该第二发光层可为一量子井结构。72.如申请专利范围第56项之混光式发光二极体,其中,该第二发光层可为一量子井结构。73.如申请专利范围第71项或第72项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r9个量子井,且r9≧1。74.如申请专利范围第58项之混光式发光二极体,其中,该第三发光层可为一量子井结构。75.如申请专利范围第59项之混光式发光二极体,其中,该第三发光层可为一量子井结构。76.如申请专利范围第63项之混光式发光二极体,其中,该第三发光层可为一量子井结构。77.如申请专利范围第64项之混光式发光二极体,其中,该第三发光层可为一量子井结构。78.如申请专利范围第74项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r10个量子井,且r10≧1。79.如申请专利范围第75项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r10个量子井,且r10≧1。80.如申请专利范围第76项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r10个量子井,且r10≧1。81.如申请专利范围第77项之混光式发光二极体,其中,该量子井结构可包含r10个量子井,且r10≧1。82.如申请专利范围第61项之混光式发光二极体,其中,该复数组发光层可为复数组量子井结构。83.如申请专利范围第62项之混光式发光二极体,其中,该复数组发光层可为复数组量子井结构。84.如申请专利范围第66项之混光式发光二极体,其中,该复数组发光层可为复数组量子井结构。85.如申请专利范围第67项之混光式发光二极体,其中,该复数组发光层可为复数组量子井结构。86.如申请专利范围第55或第56项之混光式发光二极体,其中该缓冲层包含选自于GaN、InGaN、AlGaN、以及AlGaInN所构成材料群组中的一种材料。87.如申请专利范围第55或第56项之混光式发光二极体,其中该第一导电性束缚层可包含选自于AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。88.如申请专利范围第55或第56项之混光式发光二极体之制法,其中该可穿隧障壁层可包含选自于AlN、InN、GaN、InGaN及AlGaN所构成材料群组中的一种材料。89.如申请专利范围第55或第56项之混光式发光二极体,其中该第二导电性束缚层可包含选自于AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。90.如申请专利范围第55或第56项之混光式发光二极体,其中该第二导电性接触层包含选自于GaN、InGaN、AlGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。91.如申请专利范围第55或第56项之混光式发光二极体,其中该第二导电性欧姆接触层包含选自于Ni/Au、NiO/Au、Ta/Au、TiWN、氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌及氧化锌锡所构成材料群组中的一种材料。92.一种混光式白色发光二极体,其中至少包含:一基板;形成于该基板上之一第一发光层;形成于该第一发光层上之一可穿隧障壁层;形成于该可穿隧障壁层上之一第二发光层;电极。93.如申请专利范围第92项之混光式白色发光二极体,其中,该第一发光层可为一量子井结构。94.如申请专利范围第93项之混光式白色发光二极体,其中,该量子井结构可包含r11个量子井,且r11≧1。95.如申请专利范围第92项之混光式白色发光二极体,其中,该第二发光层可为一量子井结构。96.如申请专利范围第95项之混光式白色发光二极体,其中,该量子井结构可包含r12个量子井,且r12≧1。97.如申请专利范围第93项或第95项之混光式白色发光二极体,其中该量子井结构可包含选自于GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料群组中的一种材料。图式简单说明:图1为一示意图,显示本发明中,导电载子穿隧过可穿隧障壁层之示意图。图2为一示意图,显示依本发明一较佳实施例之一种混光式发光二极体。图3为一示意图,显示依本发明另一较佳实施例之一种混光式发光二极体。
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