发明名称 具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体
摘要 一种具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中包括有:一基底形成在一第一电极之上,一第一传导类型之第一局限层形成在该基底之上,一活性区形成在该第一局限层之上,一第二传导类型之第二局限层形成在该活性区之上,以及一第二传导类型之视窗层形成在该第二局限层之上。一第二传导类型之接触层形成在该视窗层之上,用以产生欧姆接触,一导电氧化物层形成在该接触层之上,以及一第二电极形成在该导电氧化物层之上。该导电氧化物层尤其包括一部分,位于该第二电极之下,系延伸进入至该发光二极体之结构,延伸到该接触层之下,并进入至该视窗层,或者甚至到该视窗层之下,例如进入至第二局限层。较佳地,此改良之发光二极体结构包括一较高的阻抗或较高逆偏压的结构,特别地建立在该基底之上或之内,约在该第二电极之下,进一步用以改善电流阻绝的功能。
申请公布号 TW541716 申请公布日期 2003.07.11
申请号 TW091104450 申请日期 2002.03.11
申请人 洛克斯纳特公司 发明人 龚行宪;麦克迪威托;杜金旺
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 江舟峰 台北市中山区长安东路二段八十一号六楼
主权项 1.一种具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中包括有:一第一电极;一基底,形成在该第一电极之上;一第一传导类型之第一局限层,形成在该基底之上;一活性区,形成在该第一局限层之上;一第二传导类型之第二局限层,形成在该活性区之上;一第二传导类型之视窗层,形成在该第二局限层之上,该视窗层具有一中空部分,系延伸自该视窗层之上表面,并延伸进入至该视窗层;一第二传导类型之接触层,形成在该视窗层之上,用以产生欧姆接触,该接触层具有一中空部分,系自该接触层之表面顶端延伸至该接触层之表面底端,藉此使得该中空部分连到该视窗层;一导电氧化物层,具有一下表面与一上表面,形成在该接触层之上,该导电氧化物层系至少有一部份是透明可穿透的,该导电氧化物层具有一外部区域与一内部电流阻绝区,该导电氧化物层之内部电流阻绝区系延伸自该导电氧化物层之下表面,经由该接触层之中空部分,进入至该视窗层之中空部分,该导电氧化物层之电阻系小于该视窗层与该接触层之电阻;以及一第二电极,形成在该导电氧化物层上表面的一部份之上,该第二电极系与该接触层的中空部分以及该视窗层的中空部分近乎成一直线。2.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中至少可包含一孔洞,系被定义穿透过该导电氧化物层之外部区域。3.如申请专利范围第2项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,更包含至少一孔洞,该孔洞系被定义穿透过该接触层,且与穿透过该导电氧化物层之外部区域之孔洞系近乎成一直线。4.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该基底之上表面包括一阻绝区,系延伸自该基底之上表面,进入至该基底,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区之电阻系高于该基底之电阻。5.如申请专利范围第4项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含氧化物区。6.如申请专利范围第4项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含氮化物区。7.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该基底之上表面包括一阻绝区,系延伸自该基底之上表面,并进入至该基底,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区更包含一第二传导类型之半导体。8.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该导电氧化物层之内部电流阻绝区系大于该第二电极。9.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一局限层之下表面包括一阻绝区,系延伸自该第一局限层之下表面,进入至该第一局限层,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区之电阻系高于该基底之电阻。10.如申请专利范围第9项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含氧化物区。11.如申请专利范围第9项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含氮化物区。12.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一局限层之下表面包括一阻绝区,系延伸自该第一局限层之下表面,并进入至该第一局限层,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区更包含一第二传导类型之半导体。13.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中可包含一第一传导类型之布拉格反射层具有复数个附属层,形成在该基底之上以及该第一局限层之下。14.如申请专利范围第13项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该布拉格反射层包含AlxGa1-xAs,x系介于0至1之间。15.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该基底包含砷化镓。16.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一局限层包含(AlxGa1-x)1-yInyP,x系可介于0.5至1之间,且y约等于0.5。17.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含(AlxGa1-x)1-y InyP,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。18.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第二局限层包含(AlxGa1-x)1-yInyP,x系可介于0.5至1之间,且y约等于0.5。19.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含一(AlxGa1-x)1-y InyP单量子井结构,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。20.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含一(AlxGa1-x)1-y InyP多量子井结构,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。21.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该该活性区包含一(AlxGa1-x)1-yInyP多井结构,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。22.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该视窗层包含一材料系可为GaP、GaAsP、AlGaAs、InGaP、AlInGaP、CdS、ZnTe、ZnS、或ZnSe所组成之群组。23.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该接触层包含一材料系可为GaAs、GaAsP、AlGaAs、InGaAs、或InAs所组成之群组。24.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该导电氧化物层包含一材料系可为铟氧化物、锡氧化物、镉氧化物、镉锡氧化物、铟锡氧化物、锌氧化物、或镁氧化物所组成之群组。25.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一传导类型系为一n-传导类型,且该第二传导类型系为一p-传导类型。26.如申请专利范围第1项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一传导类型系为一p-传导类型,且该第二传导类型系为一n-传导类型。27.一种具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中包括有:一第一电极;一基底,形成在该第一电极之上;一第一传导类型之第一局限层,形成在该基底之上;一活性区,形成在该第一局限层之上;一第二传导类型之第二局限层,形成在该活性区之上;一第二传导类型之视窗层,形成在该第二局限层之上,该视窗层具有一中空部分,系延伸自该视窗层之上表面,并延伸进入至该视窗层之下表面;一第二传导类型之接触层,形成在该视窗层之上,用以产生欧姆接触,该接触层具有一中空部分,系自该接触层之表面顶端延伸至该接触层之表面底端,藉此使得该中空部分连到该视窗层;一导电氧化物层,形成在该接触层之上,具有一外部区域与一内部电流阻绝区,该导电氧化物层之内部电流阻绝区系延伸通过该接触层之中空部分,并延伸通过该视窗层之中空部分,该导电氧化物层之电阻系小于该视窗层与该接触层之电阻;以及一第二电极,形成在该导电氧化物层上表面的一部份之上,该第二电极系与该接触层的中空部分以及该视窗层的中空部分近乎成一直线。28.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第二局限层包括一中空部分,系延伸自该第二局限层之上表面,该第二局限层之中空部分系与该视窗层之中空部分近乎成一直线,其中该导电氧化物层之内部电流阻绝区系延伸进入至该第二局限层之中空部分。29.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第二局限层包括一中空部分,系延伸自该第二局限层之表面顶端,并延伸至该第二局限层之表面底端,该第二局限层之中空部分系与该视窗层之中空部分近乎成一直线,其中该导电氧化物层之内部电流阻绝区系延伸进入至该第二局限层之中空部分。30.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包括一中空部分,系延伸自该活性区之表面顶端延,该活性区之中空部分系与该第二局限层之中空部分近乎成一直线,其中该导电氧化物层之内部电流阻绝区系延伸进入至该活性区之中空部分。31.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该导电氧化物层系至少有一部份是透明可穿透的。32.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该导电氧化物层实质上系相当透明可穿透的。33.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,更至少包含一孔洞,系被定义穿透过该导电氧化物层之外部区域。34.如申请专利范围第33项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,更至少包含一孔洞,该孔洞系被定义穿透过该接触层,且与穿透过该导电氧化物层之外部区域之孔洞系近乎成一直线。35.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该基底之上表面包括一阻绝区,系延伸自该基底之表面顶端,进入至该基底,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区之电阻系高于该基底之电阻。36.如申请专利范围第35项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含氧化物区。37.如申请专利范围第35项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含氮化物区。38.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该基底之上表面包括一阻绝区,系延伸自该基底之表面顶端,进入至该基底,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区包含一第二传导类型之半导体。39.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该导电氧化物层之内部电流阻绝区系大于该第二电极。40.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一局限层之下表面包括一阻绝区,系延伸自该第一局限层之下表面,进入至该第一局限层,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区之电阻系高于该基底之电阻。41.如申请专利范围第40项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含一氧化物区。42.如申请专利范围第40项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该阻绝区包含一氮化物区。43.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一局限层之下表面包括一阻绝区,系延伸自该第一局限层之下表面,进入至该第一局限层,该阻绝区与该导电氧化物层之内部电流阻绝区系近乎成一直线,该阻绝区包含一第二传导类型之半导体。44.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中可包含一第一传导类型之布拉格反射层具有复数个附属层,形成在该基底之上以及该第一局限层之下。45.如申请专利范围第44项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该布拉格反射层包含AlxGa1-xAs,x系介于0至1之间。46.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该基底包含砷化镓。47.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一局限层包含(AlxGa1-x)1-yInyP,x系可介于0.5至1之间,且y约等于0.5。48.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含(AlxGa1-x)1-y InyP,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。49.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第二局限层包含(AlxGa1-x)1-yInyP,x系可介于0.5至1之间,且y约等于0.5。50.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含一(AlxGa1-x)1-y InyP单量子井结构,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。51.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含一(AlxGa1-x)1-y InyP多量子井结构,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。52.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该活性区包含一(AlxGa1-x)1-y InyP多井结构,x系可介于0至0.4之间,且y约等于0.5。53.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该视窗层包含一材料系可为GaP、GaAsP、AlGaAs、InGaP、AlInGaP、CdS、ZnTe、ZnS、以及ZnSe所组成之群组。54.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该接触层包含一材料系可为GaAs、GaAsP、AlGaAs、InGaAs、以及TnAs所组成之群组。55.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该导电氧化物层包含一材料系可为铟氧化物、锡氧化物、镉氧化物、镉锡氧化物、铟锡氧化物、锌氧化物、以及镁氧化物所组成之群组。56.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一传导类型系为一n-传导类型,且该第二传导类型系为一p-传导类型。57.如申请专利范围第27项所述之具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,其中该第一传导类型系为一p-传导类型,且该第二传导类型系为一n-传导类型。图式简单说明:图一为习用发光二极体之剖面图,具有一上阻绝区位在一视窗层下表面;图二为习用发光二极体之剖面图,具有一电极系延伸通过一接触层并进入到第二包覆层;图三为习用发光二极体之剖面图,具有氧化物层系延伸通过一接触层到视窗层之上表面;图四为本发明具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之俯视图,具有复数个孔洞,系被定义穿透过一导电氧化物层;图五为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,具有复数个孔洞,系被定义穿透过一导电氧化物层并穿透过一接触层,其中一导电氧化物层的部份延伸穿过该接触层并进入至一视窗层;图六为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,具有复数个孔洞,系被定义穿透过一导电氧化物层并穿透过一接触层,其中一部分的导电氧化物层系延伸穿过该接触层并延伸进入至一视窗层,且该延伸部分系大于顶部电极;图七为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,具有复数个孔洞,系被定义穿透过一导电氧化物层并穿透过一接触层,其中一部分的导电氧化物层系延伸穿过该接触层并延伸进入至一视窗层,以及一非欧姆区(non-ohmic region)位在该第一局限层下面;图八为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体,具有复数个孔洞,系被定义穿透过一导电氧化物层并穿透过一接触层,其中大于顶部电极的导电氧化物层之延伸部分,系延伸穿过该接触层并延伸进入至一视窗层,以及到位在双异质结构下面之非欧姆区(non-ohmic region);图九为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图五所示之发光二极体,其中导电氧化物层之延伸部分延伸穿过接触层以及视窗层,并延伸进入至一第二局限层;图十为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图六所示之发光二极体,其中一部分的导电氧化物层延伸穿过接触层以及视窗层,并延伸进入至一第二局限层;图十一为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图七所示之发光二极体,其中一部分的导电氧化物层延伸穿过接触层以及视窗层,并延伸进入至一第二局限层;图十二为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图八所示之发光二极体,其中导电氧化物层之延伸部分延伸穿过接触层以及视窗层,并延伸进入至一第二局限层;图十三为另一种非欧姆(non-ohmic)下阻绝区之实施例,系被用在各式改良发光二极体,其中非欧姆区系位在基底之上,在一双异质结构之第一局限层;图十四为另一种非欧姆(non-ohmic)下阻绝区之实施例,系被用在各式改良发光二极体,其中非欧姆区系延伸至基底与双异质结构之第一局限层;图十五为一分布式布拉格反射器结构之改良发光二极体,系介于基底与第一局限层之间;图十六为一分布式布拉格反射器结构之改良发光二极体,系介于基底与第一局限层之间,其中一非欧姆区系位于该分布式布拉格反射器之下,在一基底内;图十七显示一分布式布拉格反射器结构之改良发光二极体,系介于基底与第一局限层之间,其中一非欧姆区系位于该分布式布拉格反射器之上,在双异质结构之第一局限层内;图十八为一改良发光二极体之局部剖面图,其中复数个孔洞被定义穿透过一导电氧化物层,且其中该导电氧化物层之一部份系延伸穿过接触层到该接触层之下方;图十九为一改良发光二极体之局部剖面图,其中复数个孔洞被定义穿透过一顶部导电氧化物层,且该导电氧化物层系大于顶部电极部分,并延伸穿过接触层到该接触层之下方;图二十为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之局部剖面图,其中复数个孔洞被定义穿透过一导电氧化物层,且其中导电氧化物层之一部分系延伸穿过接触层接触到视窗层之上表面;图二十一为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之局部剖面图,其中复数个孔洞被定义穿透过一导电氧化物层与一接触层,且其中导电氧化物层之一部分系延伸穿过接触层接触到视窗层之上表面;图二十二为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之局部剖面图,其中复数个孔洞被定义穿透过一导电氧化物层与一接触层,且其中大于顶部电极之部分的导电氧化物层系延伸穿过接触层接触到视窗层之上表面;图二十三为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图九所示之发光二极体,其中导电氧化物层之延伸部分系延伸穿过接触层、视窗层、以及第二局限层,接触到活性层之上表面;图二十四为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图二十三所示之发光二极体,其中导电氧化物层的部分系延伸穿过接触层、视窗层、以及第二局限层,并进入到活性层;图二十五为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之剖面图,系类似于图二十四所示之发光二极体,其中导电氧化物层的延伸部分系大于顶部电极;以及图二十六为该具改良之封锁电流及液光结构的发光二极体之分解图示。
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