[發明專利]插入勻化電流結構的發光器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201410087810.5
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103811610A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 郭恩卿;伊曉燕;劉志強;陳宇;王軍喜;李晉閩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別是指一種插入了勻化電流結構的發光器件及其制造方法。

背景技術

發光器件出光面的電極面積總是只占據其對應工作區的一小部分，器件在工作時注入的電流容易集中在靠近電極的地方而不能有效地在整個器件內擴展開，導致注入到結區電流分布不均，這種效應叫做電流集邊效應。電流集邊效應容易引起發光器件局部過熱而擊穿，會降低器件的工作壽命，限制器件的額定功率。對于普通的功率型二極管，電流集邊效應是普遍存在的一個問題，在設計器件結構和電極布線總是需要考慮到盡量降低電流集邊效應對器件額定功率和工作壽命的影響。此外，電流集邊效應還會大幅的降低發光效率。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對這一技術問題，本發明提供一種插入了勻化電流結構的發光器件及其制造方法。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種插入勻化電流結構的發光器件，包括：第一電極層；在所述第一電極層上的p型簡并半導體層；在所述p型簡并半導體層上的n型簡并半導體層；在所述n型簡并半導體層上的p型半導體層；在所述p型半導體層上的有源層；在所述有源層上的n型半導體層；以及在所述n型半導體層上的第二電極層。

在本發明的一個實施例中，還提供了一種插入勻化電流結構的發光器件，包括：第一電極層；在所述第一電極層上的n型簡并半導體層；在所述n型簡并半導體層上的p型簡并半導體層；在所述p型簡并半導體層上的n型半導體層；在所述n型半導體層上的有源層；在所述有源層上的p型半導體層；以及在所述p型半導體層上的第二電極層。

在本發明的一個實施例中，還提供了一種插入勻化電流結構的發光器件的制造方法，包括：取一n型半導體，在n型半導體下表面形成第一電極層；在所述的n型半導體上表面形成n型簡并半導體層；在所述的n型簡并半導體層上形成p型簡并半導體層；在所述的p型簡并半導體層上形成n型半導體層；在所述的n型半導體層上形成有源層；在所述的有源層上形成p型半導體層；在所述的p型半導體層上形成第二電極層。

在本發明的一個實施例中，還提供了一種插入勻化電流結構的發光器件的制造方法，包括：在襯底上依次形成n型半導體層、有源層、第二簡并p型半導體、簡并n型半導體和第一簡并p型半導體；在第一簡并p型半導體上形成第一電極層；移除襯底，并將外延片旋轉180度進行襯底轉移；以及在n型半導體層上形成第二電極層。

在本發明的一個實施例中，還提供了一種插入勻化電流結構的發光器件的制造方法，包括：在襯底上依次形成n型半導體層、有源層、第二簡并p型半導體、簡并n型半導體和第一簡并p型半導體；在第一簡并p型半導體上形成第一電極層；以及在襯底背面形成第二電極層。

在本發明的一個實施例中，還提供了一種插入勻化電流結構的發光器件的制造方法，包括：在襯底上依次形成n型半導體層、有源層、第二簡并p型半導體、簡并n型半導體、第一簡并p型半導體和ITO透明電極薄膜；從ITO透明電極薄膜表面開始刻蝕臺面以暴露出n型半導體層；在ITO透明電極薄膜上形成第一電極層及在n型半導體層上形成第二電極層。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、利用本發明，在放光二極管結構中插入簡并的p型和n型半導體層，相當于在放光二極管中增加了串聯的隧穿二極管，通過隧穿二極管的高動態電阻特性限制電流在器件中的縱向流動，達到大幅加強電流在器件中的橫向流動的效果，從而提高了電流橫向擴展能力，減少了出光面金屬電極的布線密度，從而減少金屬電極對光的遮擋，提高出光效率。

2、利用本發明，可以使發光二極管工作時獲得更均勻的電流分布，防止局部電流密度過大，從而提高了發光二極管的抗靜電能力，防止材料的局部過早劣化，提高了發光二極管的可靠性和使用壽命。

附圖說明

圖1至圖3是依照本發明第一實施例的制作插入了勻化電流結構的發光器件的工藝流程圖；其中：

圖1是基于絕緣襯底插入了勻化電流結構的發光二極管外延結構的剖面圖；

圖2是對圖1中所述的發光二極管外延結構進行了襯底轉移后的剖面圖；

圖3是對圖1中所述的發光二極管外延結構采用了襯底轉移技術后制作的垂直結構的發光二極管器件的剖面圖。

圖4是依照對圖1至圖3所示第一實施例的一種變化方案得到的基于導電襯底插入了勻化電流結構的垂直結構發光二極管器件的剖面圖。