[發明專利]發光二極管

有效

• 申請號: 200910134055.0
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN101577302A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 陳鼎元;邱文智;余佳霖;余振華
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 姜 燕;陳 晨

技術領域

本發明涉及一種發光二極管(LEDs)的系統及其形成方法，特別涉及具有多結晶的含硅材料作為成核層(nucleation?layer)的LED系統及其形成方法。

背景技術

通常，LED是通過在基底上形成活性區域以及在基底上沉積各種導電及半導體層來制造。通過p-n結的電流，空穴對的輻射重組可用來產生電磁輻射。由例如GaAs或GaN的直接能隙材料制造的順向偏壓p-n結中，注入耗盡區的空穴對重組，會造成電磁輻射的發射。此電磁輻射可能落在可見光區或是非可見光區的范圍。LED的不同顏色可使用不同能隙材料來形成。再者，在非可見光區發射電磁輻射的LED，可使非可見光導向磷光透鏡或類似的材料。當非可見光被磷光吸收時，此磷光會發出可見光。

通常通過在基底上形成低溫非導電性的非晶質膜以在基底上形成LED的活性區域，然后將此膜作為成核層以成長第一外延接觸層、活性層及第二外延層。然而，使用低溫非晶質材料，需要更多的時間來成長低溫非晶質材料，此會增加外延成長的成本。

因此有需要一種能夠快速且更省成本的不同層，來外延成長LED元件。

發明內容

本發明實施例提供一種發光二極管(LEDs)具有多結晶層作為成核層，可解決或防止上述問題，并達到技術上優勢。

本發明的實施例提供一種發光二極管，包括：一基底；一多結晶層，位于該基底上，該多結晶層含有硅；一第一接觸層，位于該多結晶層上；一活性層，位于該第一接觸層上；以及一第二接觸層，位于該活性層上。

本發明的另一實施例提供一種發光二極管，包括：一基底；一第一層，位于該基底上，該第一層包括導電多結晶材料；一第一接觸層，位于該第一層上；一活性層，位于該第一接觸層上；以及一第二接觸層，位于該活性層上。

本發明的再一實施例提供一種發光二極管，包括：一基底；一多結晶層，位于該基底上，該多結晶層具導電性且包括含硅材料；一第一接觸層，位于該多晶硅層上；一活性層，位于該第一接觸層上；以及一第二接觸層，位于該活性層上。

本發明的優點在于減少外延成長的成本，減少形成成核層所需時間。而且此多結晶層更適合用于垂直芯片的制造。

附圖說明

圖1顯示本發明的一優選實施例，一基底與位于此基底上的一多結晶層；

圖2顯示本發明的一優選實施例，一第一接觸層在此多結晶層上形成；

圖3顯示本發明的一優選實施例，一活性層在此第一接觸層上形成；以及

圖4顯示本發明的一優選實施例，一第二接觸層在此活性層上形成。

上述附圖中的附圖標記說明如下：

101～基底

103～多結晶層

201～第一接觸層

301～活性層

401～第二接觸層

具體實施方式

本發明的優選實施例及其使用如下詳述。本發明提供多種應用本發明概念而落實于多種特定技術內容。此述特定的優選實施例僅說明特定方式的本發明的制造及使用，并不限定本發明的范圍。

本發明提供一種發光二極管的優選實施例。但本發明也可應用于其他外延成長層。

圖1顯示一基底101與一多結晶層103，此多結晶層103位于基底101之上。基底101優選包含非導電性基底，例如無摻質的硅、藍寶石、MgAl2O4、氧化物單結晶、其組合或類似的材料。在另一實施例中，可使用摻有想要的導電性的導電基底，例如GaN、Si、Ge、SiC、SiGe、ZnO、ZnS、ZnSe、GaP、GaAs、其組合或類似的材料。

多結晶層103優選在基底101上形成。多結晶層103優選包括多結晶的含硅材料，例如多晶硅、Si1-xGex、或Si1-xCx。多結晶層103優選為經由例如分子束外延(molecular?beam?epitaxy；MBE)、氫化物氣相外延(hydridevapor?phase?epitaxy；HVPE)、液相外延(liquid?phase?epitaxy；LPE)或類似的方法等外延工藝形成。也可使用其他工藝，例如化學氣相沉積(chemical?vapordeposition；CVD)、物理氣相沉積(physical?vapor?deposition；PVD)或低壓化學氣相沉積(low-pressure?chemical?vapor?deposition；LPCVD)形成多結晶層103。