[發明專利]發光二極管

無效

• 申請號: 200910131547.4
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101859841A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 武良文;簡奉任
• 申請（專利權）人: 璨揚投資有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

技術領域

本發明涉及一種半導體元件，特別涉及一種發光二極管(LightEmitting?Diode，LED)。

背景技術

發光二極管屬于半導體元件中的一種，其發光芯片的材料主要使用III-V族化學元素，如：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等化合物半導體。發光二極管的發光原理是將電能轉化為光，也就是對化合物半導體施加電流，通過電子與空穴的結合，將過剩的能量以光的形式釋出，而達成發光的效果。由于發光二極管的發光現象不是通過加熱發光或放電發光，而是屬于冷發光，因此發光二極管的壽命可以長達十萬小時以上，且無須暖燈時間(idling?time)，此外，發光二極管具有反應速度快(約為10^-9秒)、體積小、用電省、污染低(不舍水銀)、高可靠性、適合批量生產等優點，因此其所能應用的領域十分廣泛，例如需要高速反應的掃描儀燈源、液晶顯示器的背光源或前光源、汽車的儀表板照明、交通信號燈以及一般的照明裝置等。

公知的發光二極管是以氮化鎵為主要材料，而且氮化鎵是通過外延(epitaxy)的方式制造而成。其中，發光二極管主要包括基板(substrate)、發光層(active?layer)、分別設置在發光層上下兩側的P型及N型摻雜半導體層以及兩外接電極。當我們通過外接電極對發光層施加順向偏壓時，通過外接電極所通入的電流會流經半導體層，此時，發光層內會產生電子與空穴的結合，進而使得發光層發光。

在一般的發光二極管中，N型摻雜半導體層通常具有高濃度的硅摻質Si?dopant)，但是，高濃度的硅摻質會使得N型摻雜半導體層容易發生龜裂或是斷裂的現象。當N型摻雜半導體層發生龜裂或是斷裂的現象時，在N型摻雜半導體層上制造電極的工藝困難度將大幅提高。詳言之，若N型摻雜半導體層龜裂或是斷裂，外接電極與N型摻雜半導體層之間便無法緊密接觸，進而使得發光二極管的電特性變差、操作電壓提高、制造合格率下降且成本相對提高。

另外，具有硅摻質的N型摻雜半導體層中容易發生點缺陷(pin?hole)，而這些點缺陷會使得發光二極管發生嚴重的漏電流現象，進而導致發光二極管的可靠性以及抗靜電能力不佳。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種發光二極管，其具有較佳可靠性及抗靜電能力。

為解決的上述技術問題，本發明提出一種發光二極管，其包括基板、半導體疊層、第一電極以及第二電極，其中，半導體疊層設置于基板上，且半導體疊層包括N型摻雜半導體層、P型摻雜半導體層以及發光層，N型摻雜半導體層具有銦摻質，而發光層設置于N型摻雜半導體層與P型摻雜半導體層之間，此外，第一電極設置于N型摻雜半導體層上，而第二電極設置于P型摻雜半導體層上。

本發明的發光二極管的N型摻雜半導體層具有銦摻質，能改善公知中N型摻雜半導體層斷裂或龜裂的現象，且N型摻雜半導體層與電極可以緊密接合，使發光二極管具有較佳的導電性及可靠性。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施方式對本發明進行進一步詳細說明。

圖1為本發明較佳實施例一的發光二極管的剖面示意圖；

圖2為本發明較佳實施例二的發光二極管的剖面示意圖；

圖3為本發明較佳實施例三的發光二極管的剖面示意圖；

圖4為本發明較佳實施例四的發光二極管的剖面示意圖；

圖5為本發明較佳實施例五的發光二極管的剖面示意圖；

圖6為本發明較佳實施例六的發光二極管的剖面示意圖。

具體實施方式

較佳實施例一：

圖1為本發明較佳實施例一的發光二極管的剖面示意圖。請參照圖1，發光二極管100包括基板110、半導體疊層120、第一電極160以及第二電極170。其中，半導體疊層120設置于基板110上，且半導體疊層120包括N型摻雜半導體層130、P型摻雜半導體層140以及發光層150。N型摻雜半導體層130具有銦摻質，而發光層150設置于N型摻雜半導體層130與P型摻雜半導體層140之間。此外，第一電極160設置于N型摻雜半導體層130上，而第二電極170設置于P型摻雜半導體層140上。

詳細地說，本實施例的基板110的材料例如是氧化鋁單晶(sapphire)。在其它實施例中，基板110的材料可以是6H-SiC、4H-SiC、Si、ZnO、GaAs、尖晶石(MgAl₂O₄)或晶格常數接近于氮化物半導體的單晶氧化物之一。制造者可以根據需求，選擇適當的基板110的材料。