专利名称：提高氮化镓基led抗静电能力的方法及氮化镓基led结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提高氮化镓基LED抗静电能力的方法。本发明还涉及 一种氮化镓基LED结构。
技术背景发光二级管(LED)作为显示元件因其工作电压低、体积小、亮度较 好、发光响应快等特性被广泛应用于家电、办公设备、仪器仪表等领域作 照明及指示灯用，并可在大型信息显示装置中用作字符、数字或图形显示。氮化镓发光二级管是目前较成熟的一类半导体发光二级管，常见的氮 化镓基发光二极管结构为(见图l):发光二极管100包括在衬底101 上依次淀积缓冲层102;不掺杂的氮化镓层103;n型导电的氮化镓层104; 多层量子井结构105; p型导电的氮化铝镓层106、 p型导电的氮化镓层 107;接触层108;接触层108上的p电极109及在n型导电的氮化镓层 204上的n电极IIO。静电损坏是目前氮化镓基发光二极管中存在的一个主要问题，在制备 LED环境中存在的静电和操作者身上带的静电都有可能对器件造成永久 的损坏，故氮化镓基发光二极管的制造商们一直在努力寻求解决静电问 题。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种提高氮化镓基LED抗静电能力的方法。本发明还要提供一种抗静电能力强的氮化镓基LED结构。为解决上述技术问题，本发明的提高氮化镓基LED抗静电能力的方法， 该方法在n型导电氮化镓层淀积完成后，接着淀积一未掺杂氮化镓层，再淀 积一n型导电氮化镓层，之后按常规的顺序制备外延片，加一未掺杂的氮化镓层作为静电缓冲层。按照上述方法制备的氮化镓基LED结构为在衬底上，从下往上依次为 缓冲层、未掺杂氮化镓层、n型导电氮化镓层、第二层未掺杂氮化镓层、第 二层n型导电氮化镓层、多层量子井、p型导电氮化铝镓层、p型导电氮化镓 层、接触层和其上的p电极，以及n型导电氮化镓层上的n电极。按照上述方法制备的氮化镓基LED结构为在衬底上，从下往上依次为 缓冲层、未掺杂氮化镓层、n型导电氮化镓层、第二层未惨杂氮化镓层、多 层量子井、P型导电氮化铝镓层、P型导电氮化镓层、接触层和其上的p电极， 以及n型导电氮化镓层上的n电极。本发明的方法制备的一种结构在n型导电氮化镓层中间加一未掺杂氮 化镓层，因未掺杂氮化镓层其电阻率为1.5 0. lQcm，为一半导电层，而n 型导电氮化镓层的电阻率为l X 10—4 1 X 10_2 Q cm之间，故这三个材料层相 当于在氮化镓LED结构中增加一电容，其具有存储电荷的能力，从而提高了 LED芯片的抗静电击穿能力。同样地，本发明的另一种结构在n型导电氮化 镓层和多层量子井结构的势垒层，因势垒层的电阻率在l X 10—3 5X 10—2 Q cm之间，那么n型导电氮化镓层、未掺杂氮化镓层和多层量子井结构的势垒 层这三层材料同样是组成了一个电容，故同样能提高LED芯片的抗静电击穿 能力。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是常见的氮化镓基LED的结构示意图；图2是本发明的实施例一氮化镓基LED结构示意图；具体实施方式
图2为采用本发明的氮化镓基LED200，其在衬底201上依次淀积缓 冲层202、未掺杂的氮化镓层203、 n型导电的氮化镓层204、第二层未掺 杂的氮化镓层205、第二层n型导电的氮化镓层206、多层量子井207、 p 型导电的氮化铝镓层208、 p型导电的氮化镓层209、接触层210、接触层 210上的电极211及在n型导电的氮化镓层204上的电极212其中第二层 未掺杂氮化镓层205作为静电缓冲层。衬底201选用制备发光二级管常用的绝缘材料蓝宝石圆片(A1203); 作缓冲层的氮化镓层的生长温度为530°C，厚度可为250A;未掺杂氮化镓 层203的厚度可为2微米；n型导电的氮化镓层204可为3微米厚；第二 层未掺杂的氮化镓层205，其淀积工艺与未掺杂氮化镓层203相同，厚度 可为10 2000A;第二层n型导电的氮化镓层206的淀积工艺与氮化镓层 204同，其厚度可为0 0.5um之间；多层量子井207，为氮化镓基LED 的发光区域，是约150A厚的势垒层(也为氮化镓材料)和约30A厚的势 井层(well)为一个周期相交替淀积的结构，可淀积4-15个周期，在具 体淀积工艺中都可使用N2作为载气；p型导电的氮化铝镓层208，作载流 子阻挡层，约为500A厚，其生长温度为95(TC左右；p型导电的氮化镓层 209的厚度可为2000A，生长温度约为900°C;接触层210的厚度可为20 A，生长温度约为80(TC。在人体模式下(human body model) ESD测试中，1000V的测试电压 下，本发明的氮化镓基LED结构通过率(即不被击穿)为90%，而原来 的氮化镓基LED结构通过率仅为30%左右。
权利要求
1、一种提高氮化镓基LED抗静电能力的方法，该氮化镓基LED结构为，在衬底上依次淀积有缓冲层、未掺杂氮化镓层、n型导电氮化镓层、多层量子井、p型导电氮化铝镓层、p型导电氮化镓层、接触层和其上的p电极，以及n型导电氮化镓层上的n电极，其特征在于在所述n型导电氮化镓层淀积完成后，接着淀积一第二层未掺杂氮化镓层，再淀积一第二层n型导电氮化镓层。
2、 按照权利要求1所述的提高氮化镓基LED抗静电能力的方法，其特征 在于所述第二层未掺杂氮化镓层的厚度为10 2000A，所述第二层n型导 电氮化镓层的厚度为0 5000A。
3、 一种按照权利要求2的方法制备的氮化镓基LED结构，其特征在于 在衬底上，从下往上依次为缓冲层、未掺杂氮化镓层、n型导电氮化镓层、 第二层未掺杂氮化镓层、第二层n型导电氮化镓层、多层量子井、p型导电 氮化铝镓层、p型导电氮化镓层、接触层和其上的p电极，以及n型导电氮化 镓层上的n电极。
4、 一种按照权利要求2的方法制备的氮化镓基LED结构，其特征在于 在衬底上，从下往上依次为缓冲层、未掺杂氮化镓层、n型导电氮化镓层、 第二层未掺杂氮化镓层、多层量子井、P型导电氮化铝镓层、p型导电氮化 镓层、接触层和其上的p电极，以及n型导电氮化镓层上的n电极。
全文摘要
本发明公开了一种提高氮化镓基LED抗静电能力的方法，其通过在原有的氮化镓基LED结构的n-GaN层中插入一未掺杂的氮化镓层，或在n-GaN层和多层量子井的势垒层间加一未掺杂的氮化镓层，使在原有的氮化镓基LED结构中增加一电容，从而提高了该氮化镓基LED的抗静电能力。本发明还公开了根据上述方法制备的氮化镓基LED结构，其抗静电能力得到提高。本发明可以广泛用于半导体LED的制备中。
文档编号H01L33/00GK101335313SQ20071009391
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者林振贤, 郑文荣 申请人:上海蓝光科技有限公司