[發明專利]采用復合透明導電層的發光二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 201310750549.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103730558B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王兵;伊曉燕;孔慶峰;劉志強;王軍喜;王國宏;李晉閩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/42
• 分類號: H01L33/42;H01L33/14;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種采用復合透明導電層的發光二極管，其特征在于，包括：

襯底；

依次沉積于襯底上的緩沖層、n型GaN層、多量子阱層、p型AlGaN層和p型GaN層，其中，該發光二極管一側的p型GaN層、p型AlGaN層、多量子阱和部分的n型GaN層被刻蝕形成臺階；

p型復合透明導電層，形成于所述發光二極管未經刻蝕一側的所述p型GaN層上，呈三明治結構，自下而上依次包括：ITO透明接觸層、ZnO基電流擴展層、ITO導光層，其中，ZnO基電流擴展層作為該三明治結構的主體部分，厚度最大；

p型金屬電極層和n型金屬電極層，分別形成于所述發光二極管未經刻蝕一側的ITO導光層上和所述發光二極管被刻蝕一側的所述臺階上。

2.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述ITO透明接觸層的厚度為40nm，所述ZnO基電流擴展層的厚度為330nm，所述ITO導光層的厚度為40nm。

3.根據權利要求1或2所述的發光二極管，其特征在于，所述多量子阱層為8對GaN和InGaN組成的多量子阱。

4.根據權利要求1或2所述的發光二極管，其特征在于，所述n型金屬電極層和p型金屬電極層的材料為Cr/Pt/Au。

5.根據權利要求1或2所述的發光二極管，其特征在于，所述襯底的材料為藍寶石。

6.一種權利要求1至5中任一項所述采用復合透明導電層的發光二極管的制備方法，其特征在于，包括：

步驟A，在襯底上依次逐層生長GaN緩沖層、n型GaN層、多量子阱、p型AlGaN層，p型GaN層，退火得到GaN外延片；

步驟B：在所述外延片上沉積ITO透明接觸層、ZnO基電流擴展層和ITO導光層，形成三明治結構的p型復合透明導電層，其中，ZnO基電流擴展層作為該三明治結構的主體部分，厚度最大；

步驟C，在GaN外延片上旋涂光刻膠，采用臺面板光刻出芯片，在每個芯片上刻蝕臺面，形成臺階，去除臺面上未刻蝕部分殘留的光刻膠，采用電極板在ITO導光層和n型GaN層上光刻出電極圖形；以及

步驟D，在電極圖形沉積電極金屬，剝離掉臺面上電極圖形以外區域的光刻膠，形成n型金屬電極層和p型金屬電極層，完成發光二極管的制備。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟B中，采用電子束蒸發的方式沉積ITO透明接觸層，采用磁控濺射的方式生長ZnO基電流擴展層，采用電子束蒸發的方式沉積ITO導光層。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A中，采用MOCVD方法在襯底上依次逐層生長GaN緩沖層、n型GaN層、多量子阱、p型AlGaN層，p型GaN層。

9.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟C中，采用ICP方法在GaN外延片上刻蝕臺面。

10.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟D中，采用電子束蒸發的方式沉積電極金屬，形成n型金屬電極層和p型金屬電極層。