发光器件的制作方法_3

文档序号:9713761阅读:来源:国知局
阱和量子势皇之间的边界中生成电势势皇。结果是,可以增强注入电子的载流子限制并且因而可以增大载流子存在可能性。此外,由于促进了辐射复合,所以可以提高发光学效率。
[0077]根据实施例,当通过将量子阱和量子势皇之间的第二有效势皇高度控制成足够大而在量子阱和量子势皇之间形成高电势势皇时,可以增强注入电子的载流子限制功能。
[0078]特别地,注入到每个量子阱中的载流子的限制在低电流密度下可能是重要的。鉴于此,在电子注入路径中,第一量子阱12wl中的铟(In)的浓度可以向着第一量子势皇12bl增大并且可以高于第一量子势皇12bl中的铟(In)的浓度。此外,第一量子阱12wl中的铟(In)的最大浓度可以是第一量子阱12wl的最小浓度的两倍或更少。
[0079]在此,在实施例中的第一量子势皇12bl中的铟(In)的浓度可以向着第二量子阱12w2从0%逐渐增大。第一量子势皇12bl中的铟(In)的最大浓度可以是5%至10%,并且可以低于第二量子阱12w2中的铟(In)的浓度。
[0080]以这种方式,通过将第一量子阱12wl和第一量子势皇12bl(S卩,阱结束和势皇起始点)之间的第一有效势皇高度控制成约300meV或更多,可以增强载流子限制并且由此可以提高光学效率。
[0081 ]相应地,如图3所示,在低电流密度下,与比较例(R1)的IQE相比,根据实施例(E1)的发光器件的IQE被显著提高。
[0082]在IQE中发生效率下降现象,其中随着电流密度增大量子效率减小。这样的效率下降现象的一个原因是低载流子传输效率。
[0083]根据实施例,为了即使在高电流密度下也提高将载流子传输到第一量子阱12wl和第二量子阱12w2的效率以避免IQE下降现象,可以使第一量子势皇12bl和第二量子阱12w2(gp,势皇结束和阱起始点)之间的边界中传输载流子的第二有效势皇高度最小化。
[0084]例如,在实施例中的第一量子势皇12bl中的铟(In)的浓度可以向着第二量子阱12w2从0%逐渐增大,并且第一量子势皇12bl中的铟(In)的最大浓度可以是5%至10%,低于第二量子阱12w2中的铟(In)的最小浓度。
[0085]以这种方式,根据实施例,通过改变量子势皇中铟(In)的浓度可以将用于在势皇结束和阱起始点处载流子传输的有效势皇高度控制成最小化(约lOOmeV或更小),并且由此通过将与图2中示出的量子势皇的带隙能相同水平的电场施加到量子势皇可以移除载流子传输势皇。相应地,可以提高载流子传输效率,并且从而可以提高光学效率。
[0086]相应地,如图4所示,在实施例(E2)中,可以通过采用增强的载流子传输(ECT)结构来减少比较例(R2)中发生的效率下降现象,在比较例(R2)中,由于在高电流密度下带隙弯曲而降低载流子传输效率。
[0087]根据实施例(E),载流子限制效率可以在低电流密度下被显著提高,并且载流子传输效率可以在高电流密度下被显著提高。相应地,与在比较例(R)中的IQE相比,IQE可以在实施例(E)中大大提高。
[0088]接着,如图7所示,可以通过蚀刻发光结构10将第一导电型半导体层11部分暴露。在此,可以以湿蚀刻过程或干蚀刻过程执行发光结构10的蚀刻。
[0089]接着,可以在发光结构10上形成沟道层30、欧姆接触图案15和反射层17。
[0090]例如,沟道层30 可以由从 Si02、Six0y、Si3N4、SixNy、Si0xNy、Al203、Ti02 和 A1N 组成的群组中选择的至少一项形成。
[0091]欧姆接触图案15可以布置在反射层17和第二导电型半导体层13之间。欧姆接触图案15可以与第二导电型半导体层13接触。
[0092 ]欧姆接触图案15可以与发光结构10形成欧姆接触。反射层17可以电连接到第二导电型半导体层13。欧姆接触图案15可以包括与发光结构10形成欧姆接触的部分。
[0093]欧姆接触图案15可以由例如透明导电氧化物形成。例如,欧姆接触图案15可以包括选自由以下组成的组中的至少一项:铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(ΙΖ0)、锌铝氧化物(ΑΖ0)、铝镓锌氧化物(AGZ0)、铟锌锡氧化物(ΙΖΤ0)、铟铝锌氧化物(ΙΑΖ0)、铟镓锌氧化物(IGZ0)、铟镓锡氧化物(IGT0)、锑锡氧化物(ΑΤ0)、锌镓氧化物(GZ0)、IZ0氮化物(ΙΖ0Ν)、ZnO、IrOx、RuOx、N1、Pt、Ag和T i。
[0094]反射层17可以由具有高反射率的材料形成。例如,反射层17可以由包括选自由以下组成的组中的至少一项的金属或合金形成:Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Ai^PIHf。此外,反射层17可以形成为多个层,所述多个层包括金属或合金和透明导电材料诸如11'0、120、121'0、1420、1620、161'0^20或41'0。例如,根据实施例的反射层17可以包括48、八1、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一种。
[0095]例如,反射层17可以是Ag层和Ni层交替堆叠的多个层,或者可以包括Ni/Ag/Ni层、Ti层或Pt层。此外,欧姆接触图案15可以形成在反射层17下方,并且其至少一部分可以穿过反射层17以与发光结构10形成欧姆接触。
[0096]接着,可以在反射层17上形成金属层50、结合层60、支撑材料70和临时衬底90。
[0097]金属层50可以包括六11、01、附、1^、11-¥、0、¥^¥小6和]\10中的至少一种。金属层50可以用作扩散阻挡层。
[0098]根据实施例,电连接到第二导电型半导体层13的第一电极层87可以包括反射层、欧姆接触层和金属层中的至少一个。根据实施例,第一电极层87可以包括反射层、欧姆接触层和金属层中的全部、或其中的一个或两个。
[0099]金属层50可以用于在形成结合层60的过程中防止被包括在结合层60中的材料向着反射层17扩散。第二金属层50可以用于防止被包括在结合层60中的材料诸如锡(Sn)影响反射层17。
[0?00] 结合层60可以包括势皇金属或结合金属,诸如11、411、311、附、0、63、111、13;[、(]11、八区、Nb、Pd和Ta中的至少一种。支撑材料70可以支撑根据实施例的发光结构10,并且可以执行散热功能。结合层60可以被实施为籽晶层。
[0101]支撑材料70可以例如由11、0、附)1^411、1、01、10、01-1和包括杂质的半导体衬底(例如31、66、6&16&六8、2110、31(:或3166)中的至少一种形成。替代地,支撑材料70可以由绝缘材料形成。
[0102]临时衬底90可以形成在支撑材料70上。临时衬底90可以包括金属材料、半导体材料和绝缘材料中的至少一种。[0103 ]接着,如图8所示,衬底5可从发光结构10移除。例如,可以通过激光剥离(LL0)工艺将衬底5移除。LL0工艺是通过用激光照射衬底5的下表面而将衬底5和发光结构10分离的工
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[0104]此外,可以执行隔离蚀刻过程、形成焊盘电极81的过程、划线过程、形成反射器40的过程和移除临时衬底90的过程。这样的过程仅仅是示例,并且过程顺序可以根据需要进行各种修改。
[0105]根据实施例,在隔离蚀刻过程中,可以蚀刻发光结构10的侧表面并且可以部分暴露沟道层30。隔离蚀刻过程可以例如是干蚀刻过程诸如电感耦合等离子体(ICP)蚀刻过程,但不限于此。
[0106]可以在发光结构10的上表面中形成粗糙(未示出)。可以在发光结构10的上表面上形成光提取图案。可以在发光结构10的上表面上形成纹理化图案。例如可以在光电化学(PEC)蚀刻过程中形成发光结构10的光提取图案。相应地,可以增加根据实施例的发光器件的外部光提取效果。
[0107]接着,焊盘电极81可以形成在发光结构10上。
[0108]焊盘电极81可以电连接到第一导电型半导体层11。焊盘电极81的一部分可以与第一导电型半导体层11接触。根据实施例,可以经由焊盘电极81和第一电极层87向发光结构10施加电力。
[0109]焊盘电极81可以包括欧姆层、中间层和顶层。欧姆层可以包括选自Cr、V、W、Ti和Zn的材料以实现欧姆接触。中间层可以由选自N1、Cu和A1的材料形成。顶层可以例如包括Au。焊盘电极81可以包括选自Cr、V、W、T1、Zn、N1、Cu、Al和Au的至少一种。
[0110]此外
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