[發明專利]具有氧化鋅基透明導電層的紫外發光二極管及其制備方法

無效

• 申請號: 201210533023.X
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102983240A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 張雄;王書昶;崔一平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種具有氧化鋅基透明導電層的紫外發光二極管芯片，其特征在于，該發光二極管芯片包括從下至上依次連接的藍寶石襯底（1）、氮化鋁緩沖層（2）、n型鋁鎵氮層（3）、鋁鎵氮多量子阱有源層（4）、p型鋁鎵氮電子阻擋層（5）、p型氮化鎵層（6）、氧化鋅基透明導電層（10），在所述氧化鋅基透明導電層（10）上的p型金屬電極（8），所述n型鋁鎵氮層（3）上表面的一部分區域與鋁鎵氮多量子阱有源層（4）的下表面連接，未與鋁鎵氮多量子阱有源層（4）連接的區域設置有一個n型金屬電極（9）。

2.根據權利要求1所述的具有透明導電層的紫外發光二極管芯片，其特征在于，所述氧化鋅基透明導電層（10）是采用脈沖激光沉積法制備的。

3.根據權利要求1或2所述的具有透明導電層的紫外發光二極管芯片，其特征在于，所述氧化鋅基透明導電層（10）由ZnO、MgO、Al₂O₃按照Al₂O₃的摩爾百分比含量為2%~8%，MgO的摩爾百分比含量為1%~30%，余量為ZnO的配比混合而成。

4.根據權利要求1或2所述的具有透明導電層的紫外發光二極管芯片，其特征在于，所述氧化鋅基透明導電層（10）的表面進行了粗化處理。

5.根據權利要求1或2所述的具有氧化鋅基透明導電層的紫外發光二極管，其特征在于，所述的氮化鋁緩沖層（2）、n型鋁鎵氮層（3）、鋁鎵氮多量子阱層（4）、p型鋁鎵氮電子阻擋層（5）和p型氮化鎵層（6）均采用金屬有機物化學氣相沉積法生長完成。

6.一種制備權利要求1所述的具有氧化鋅基透明導電層的紫外發光二極管芯片的方法，其特征在于，該方法具體步驟如下：

1）首先進行材料生長：利用金屬有機物化學氣相沉積生長工藝，在藍寶石襯底（1）上，依次生長氮化鋁緩沖層（2）、Si摻雜的n型鋁鎵氮層（3）、鋁鎵氮多量子阱有源層（4）、Mg摻雜的p型鋁鎵氮電子阻擋層（5）、Mg摻雜的p型氮化鎵層（6），然后采用脈沖激光沉積法在p型氮化鎵層（6）上面生長氧化鋅基透明導電層（10）；

2）然后在所述步驟1）得到產物的基礎上進行器件制作，具體步驟為：

a）采用電感耦合等離子體刻蝕工藝，在部分區域從氧化鋅基透明導電層（10）刻蝕到n型鋁鎵氮層（3），形成n型鋁鎵氮臺面；

b）采用電感耦合等離子體刻蝕工藝對所述氧化鋅基透明導電層（10）進行刻蝕，形成粗化的氧化鋅基電流擴散層；

c）在所述n型鋁鎵氮臺面上光刻出n型電極的圖形，采用電子束蒸鍍工藝，在所述n型電極的圖形區域蒸鍍n型金屬電極（9），形成良好的歐姆接觸；

d）在所述粗化的氧化鋅基電流擴散層上光刻出p型電極的圖形，采用電子束蒸鍍工藝，在所述p型電極的圖形區域蒸鍍p型金屬電極（8），形成良好的歐姆接觸，完成器件制作。

7.根據權利要求6所述的制備具有氧化鋅基透明導電層的紫外發光二極管芯片的方法，其特征在于，所述步驟1）中，氧化鋅基透明導電層（10）的生長厚度為100~200nm。