[發(fā)明專利]發(fā)光器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910265544.X
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101771118A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文用泰
• 申請（專利權(quán)）人: LG伊諾特有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/26
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)施方案涉及發(fā)光器件(LED)。

背景技術(shù)

LED是將電流轉(zhuǎn)化為光的半導(dǎo)體器件。由于紅色LED已經(jīng)商業(yè)化， 所以紅色LED和綠色LED一起用作包括信息通訊設(shè)備的電子器件的光 源。

例如，作為氮化物半導(dǎo)體的氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體具有高的熱穩(wěn)定性 和寬的帶隙。GaN半導(dǎo)體可與其它元素例如In和Al結(jié)合以形成發(fā)出綠色 光、藍(lán)色光和白色光的半導(dǎo)體層，發(fā)出的光的波長可容易地進(jìn)行調(diào)節(jié)，所 以GaN半導(dǎo)體在高功率電子器件例如LED的領(lǐng)域中已經(jīng)得到關(guān)注。

常規(guī)氮化物半導(dǎo)體LED通過將藍(lán)色LED與熒光物質(zhì)結(jié)合來形成。熒 光物質(zhì)吸收一部分藍(lán)光以發(fā)出具有綠色、黃色和紅色的色帶的光。目前， 這種熒光物質(zhì)在高溫下的光轉(zhuǎn)化效率低并且可靠性低。此外，熒光物質(zhì)占 據(jù)藍(lán)色LED上的預(yù)定空間，所以氮化物半導(dǎo)體LED的體積會(huì)增加。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施方案提供一種能夠改善發(fā)光效率和使其應(yīng)用領(lǐng)域多樣化的LED。

實(shí)施方案提供一種LED，其能夠?qū)崿F(xiàn)具有高性能的白色LED。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光器件包括：第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第二 導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層、在所述有源層上的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及在 所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的一部分中的稀土元素注入層。

根據(jù)另一實(shí)施方案的發(fā)光器件包括：第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第二 導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層、在所述有源層上的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的導(dǎo)電襯底、以及在所導(dǎo)電襯底中的稀土元素注入 層。

附圖說明

圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的LED的截面圖；

圖2～5是顯示制造根據(jù)第一實(shí)施方案的LED的程序的截面圖；

圖6是顯示根據(jù)第二實(shí)施方案的LED的截面圖；和

圖7和8是顯示制造根據(jù)第二實(shí)施方案的LED的程序的截面圖。

圖9是顯示根據(jù)第三實(shí)施方案的LED的截面圖。

具體實(shí)施方式

以下，將參考附圖描述LED及其制造方法。

在實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解當(dāng)層(或者膜)稱為在另一層或者襯底 “上/上方”時(shí)，其可以直接在另一層或者襯底上/上方，或者也可存在中 間層。此外，應(yīng)理解當(dāng)層稱為在另一層“下/下方”時(shí)，其可以直接在另一 層下/下方，或者也可存在一個(gè)或更多個(gè)中間層。此外，也應(yīng)理解當(dāng)層稱為 在兩層“之間”時(shí)，其可以是兩層之間僅有的層，或者也可存在一個(gè)或更 多個(gè)中間層。

<第一實(shí)施方案>

圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的LED的截面圖。

根據(jù)第一實(shí)施方案的LED可包括：第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120 和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130。粗糙結(jié)構(gòu)R在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的第一區(qū) 域中形成，稀土元素注入層115在具有粗糙結(jié)構(gòu)R的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110 中形成。未描述的圖1中的附圖標(biāo)記將在其制造方法中進(jìn)行說明。

根據(jù)第一實(shí)施方案的LED，稀土元素可以部分注入第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層 110的表面中，并且在高品質(zhì)第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上形成第一電極層， 所以可防止由稀土元素的注入所導(dǎo)致的薄膜結(jié)晶的劣化，并且可有效解決 由電性能劣化所導(dǎo)致的LED性能的劣化，從而可實(shí)現(xiàn)具有高性能的單芯 片白色LED。

以下，將參考圖2～5描述制造根據(jù)第一實(shí)施方案的LED的方法。

首先，如圖2中所示，準(zhǔn)備第一襯底100。第一襯底100可以是藍(lán)寶 石(Al₂O₃)單晶襯底。然而，本公開不限于此。對第一襯底100進(jìn)行濕清 洗以移除第一襯底100表面上的雜質(zhì)。

然后，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可在第一襯底100上方形成。例如，第 一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可以通過化學(xué)氣相沉積(CVD)、分子束外延(MBE) 或者氫化物氣相外延(HYPE)形成。此外，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可通 過注入包含N型雜質(zhì)的硅烷氣體SiH₄，例如三甲基鎵氣體TMGa、氨氣 NH₃、氮?dú)釴₂和硅Si到腔室來形成。