氮化物發(fā)光二極管組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氮化物半導(dǎo)體光電組件，尤其涉及一種具有改善P型層結(jié)構(gòu)的氮化物發(fā)光二極管組件。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emiss1n D1des，LED)是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子元件，具有高亮度、低能耗、長壽命和響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于照明、背光源等領(lǐng)域，成為一種綠色環(huán)保型能源。隨著LED的成本降低和效率的提高，LED相對于其他傳統(tǒng)光源的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來，尤其在照明領(lǐng)域所占的比重越來越大，市場前景也越來越好，LED逐漸取代白熾燈成為主要照明產(chǎn)品。
[0003]雖然LED的發(fā)展和應(yīng)用充分的得到了業(yè)界的認(rèn)可，但同樣也面臨著很多問題。參見附圖1，傳統(tǒng)LED發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)包括:襯底1、N型層2、活性層3和P型層4，P型層包括含鋁氮化物層41，高溫P型GaN層44和P型接觸層43，但是由于高溫P型GaN層44中低的載流子濃度和低的空穴迀移率，造成電流在P型GaN層44中分布不均勻，引起在電極附近處電流密度較高，而遠(yuǎn)離電極處電流密度較低。此外，高溫P型GaN層44生長溫度為960°C，厚度約300nm，因其厚度較大對活性層發(fā)出的光具有吸收作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率，本實(shí)用新型提出一種氮化物發(fā)光二極管組件，包括:N型層、活性層和P型層，其特征在于，所述P型層包括于活性層上依次層疊的含鋁氮化物層、未摻雜氮化物(U-GaN)層和雜質(zhì)原子濃度大于IXlO21/cm3的P型接觸層。
[0005]優(yōu)選的，所述未摻雜氮化物(U-GaN)層厚度為100埃~300埃。
[0006]優(yōu)選的，所述P型接觸層厚度小于100埃。
[0007]優(yōu)選的，所述P型層雜質(zhì)原子為鎂(Mg)或鈣(Ga)或鍶(Sr)原子。
[0008]本實(shí)用新型通過控制P型接觸層的成長溫度和厚度，將其厚度控制于100埃以下，降低了 P型層對光的吸收；同時，利用未摻雜氮化物層降低P型層的整體雜質(zhì)原子濃度，減少了摻雜雜質(zhì)對光的吸收，進(jìn)而提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0009]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0010]圖1為傳統(tǒng)氮化物發(fā)光二極管組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例之氮化物發(fā)光二極管組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)注:1:襯底；2:N型層；3:活性層；4:P型層；41:含銷氣化物層；42:未慘雜氮化物(U-GaN)層；43:P型接觸層；44:高溫P型GaN層。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例
[0014]參看附圖2，本實(shí)用新型提供的氮化物發(fā)光二極管組件，包括在襯底I上依次生長的N型層2、活性層3和P型層4，P型層4包括在活性層3上依次層疊的含鋁氮化物層41、未摻雜氮化物(U-GaN)層42和雜質(zhì)原子濃度大于I X 12Vcm3的P型接觸層43。P型層雜質(zhì)原子為鎂(Mg)或鈣(Ga)或鍶(Sr)原子，本實(shí)施例優(yōu)選為鎂(Mg)原子。襯底I材質(zhì)可以選用氧化鋁單晶(Sapphire)、氮化硅(6H-SiC或4H-SiC，SiC)、硅(Si)、砷化鎵(GaAs)和氮化鎵(GaN)襯底，晶格常數(shù)(Lattice constant)接近于氮化物半導(dǎo)體的單晶氧化物也包含其中，本實(shí)施例優(yōu)選藍(lán)寶石(Sapphire)襯底I。N型層2，其為Si摻雜的GaN層；于N型層2之上生長活性層3，活性層3為InGaN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)，循環(huán)周期數(shù)為2~100。
[0015]本實(shí)施例之含鋁氮化物層41為鎂摻雜(Mg-doped)的氮化鋁鎵層，雜質(zhì)濃度優(yōu)選為5X1018/cm3~5X102°/cm3，其厚度介于10埃~1000埃之間，其成長溫度介于700 °C到1000 °C，其鋁組分大于1%;未摻雜氮化物(U-GaN)層42，其成長溫度介于700 °C到1100°C，厚度為100埃~300埃屮型接觸層43為雜質(zhì)濃度大于I X 1021/cm3、生長溫度介于7000C ~1100°C、厚度小于100埃的氮化物層。
[0016]本實(shí)用新型通過控制P型接觸層43的成長溫度和厚度，將其厚度控制于100埃以下，降低了 P型層4對光的吸收；同時，未摻雜氮化物層(U-GaN)層42降低了 P型層4的整體摻雜物的濃度，減少了摻雜雜質(zhì)對光的吸收，進(jìn)而提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述具體實(shí)施方案為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型的范圍不限于該實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型所做的任何變更，皆屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氮化物發(fā)光二極管組件，包括:N型層、活性層和P型層，其特征在于:所述P型層包括于活性層上依次層疊的含鋁氮化物層、未摻雜氮化物層和雜質(zhì)原子濃度大于I X 12Vcm3的P型接觸層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管組件，其特征在于:所述未摻雜氮化物層厚度為100埃?300埃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管組件，其特征在于:所述P型接觸層厚度小于100埃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管組件，其特征在于:所述P型層雜質(zhì)原子為鎂(Mg)或鈣(Ga)或鍶(Sr)原子。
【專利摘要】一種氮化物發(fā)光二極管組件，包括：N型層、活性層和P型層，其特征在于，所述P型層包括于活性層上依次層疊的含鋁氮化物層、未摻雜氮化物(u-GaN)層和雜質(zhì)原子濃度大于1×1021/cm3的P型接觸層。本實(shí)用新型通過控制P型接觸層的成長溫度和厚度，將其厚度控制于100埃以下，降低了P型層對光的吸收；同時，未摻雜氮化物層避免了電極附近處電流密度較高，進(jìn)而提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
【IPC分類】H01L33-02, H01L33-14
【公開號】CN204441316
【申請?zhí)枴緾N201520145705
【發(fā)明人】藍(lán)永凌, 張家宏, 林兓兓, 謝翔麟, 謝祥彬, 黃文賓
【申請人】安徽三安光電有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月16日