专利名称：一种高亮度发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种高亮度发光二极管。
背景技术：
半导体发光二极管应用日益广泛，特别是在照明方面有取代白炽灯和荧光灯的趋势，但是目前还面临一些技术上的问题，特别是光取出效率比较低。这导致了发光二极管的亮度不足等缺陷。近年来，为了提高发光二极管的亮度，发展了垂直结构的发光二极管，相对于正装结构的发光二极管来说，垂直结构的发光二极管诸多优点。垂直结构发光二极管的两个电极分别处于发光二极管的两侧，电流几乎全部垂直流过外延层，没有横向流动的电流，因此电流分布均匀，产生的热量相对较少。并且由于垂直结构的两个电极处于两侧，因此出光过程中不会受到同侧电极的阻挡，其出光效率更高。现在较为常见的GaN基发光二极管的制造方法是:首先在蓝宝石衬底上生长GaN缓冲层、然后在该GaN缓冲层上再依次生长η型掺杂的GaN层、InGaN/GaN多量子阱、P型掺杂的AlGaN层和P型掺杂的GaN层；最后,通过派射的方法在p型掺杂的GaN层上形成η型欧姆接触层，在衬底下形成P型欧姆接触层，这种方法制造的发光二极管结构存在以下明显缺点:由于纤锌矿结构的GaN总是沿着
或者
方向垂直于衬底生长，而这两个方向恰恰是极性轴方向，因此GaN基材料会表现出强烈的晶格极化，这导致InGaN/GaN多量子阱区强烈的极化效应。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提出了一种量子阱材料交替变化的发光二极管结构的制造方法，通过该方法制得的量子阱材料交替变化的发光二极管，能够增强对电子和空穴的限制作用，有效提高了发光二极管的发光效率，从而有效提高发光二极管的亮度。首先对本发明所采用的“上”、“下”进行定义，在本发明中，通过参照附图，本发明所述的“上”为附图中面向附图时垂直向上的方向。本发明所述的“下”为附图中面向附图时垂直向下的方向。本发明提出的发光二极管的制造方法依次包括如下步骤:(I)在蓝宝石衬底上外延生长低温缓冲层，(2)在低温缓冲层上丨疋积η型惨杂的Alatl5Inatl5Gaa9N层；(3)在η型掺杂的Alatl5Inatl5Gaa9N层上首先淀积I1-Alatl5Inatl5Gaa9N多量子阱层，然后再在该η-Α1α05In0.05Ga0.9N多量子阱层上淀积η_ΑΙα 05In0.05Ga0.9P多量子阱层，如此反复交替淀积所述I1-Alaci5Inatl5Gaa9N多量子阱层和I1-AIatl5Inatl5Gaa9P多量子阱层，共8_15次，从而形成第一多量子阱层；(4)完成步骤(3)后，在所述第一多量子阱层上依次淀积P型掺杂的AlGaN层、p型惨杂的 AlaiInatl5Gaa85N 层；
(5)在p型掺杂的Al。.Jnatl5Gaa85N层上首先淀积P-Alatl5InaiGaa85N多量子阱层，然后再在该P-Alatl5Ina Aaa85N多量子阱层上淀积Ρ_ΑΙα(ι5Ιηα Aaa85P多量子阱层，如此反复交替淀积所述P-Ala Q5InQ.Aaa85N多量子阱层和p-ΑΙ。.JnaiGaa85P多量子阱层，共10-20次，从而形成第二多量子阱层；(6)完成步骤(5)后，在所述第二多量子阱层的表面上淀积透明金属层；该透明金属层为ITO层。(7)溅射金属材料以在衬底下形成η电极，在透明金属层上形成P电极。
附图1为本发明提出的制造方法制得的高亮度发光二极管的结构。图2为附图1中的局部放大示意图。图3为附图1中的局部放大示意图。
具体实施例方式实施例1参见图1-3，本发明提出的发光二极管的制造方法依次包括如下步骤:(I)在蓝宝石衬底2上外延生长低温缓冲层3，(2)在低温缓冲层3上淀积η型掺杂的Alatl5Inatl5Gaa9N层4 ；(3)在η型掺杂的4上首先淀积I1-Alatl5Inatl5Gaa9N多量子阱层501，然后再在该I1-Alaci5Inatl5Gaa9N多量子阱层501上淀积I1-AIatl5Inatl5Gaa9P多量子阱层502,如此反复交替淀积所述n-Al0.05In0.05Ga0.9N多量子阱层501和I1-AIaci5Inaci5Gaa9P多量子阱层502，共8-15次，最终形成第一多量子阱层5 ；(4)完成步骤(3)后，在第一多量子阱层5上依次淀积P型掺杂的AlGaN层6、ρ型惨杂的 AlaiInatl5Gaa85N 层 7 ；(5)在P型掺杂的Al。.Jnatl5Gaa85N层7上首先淀积ρ-Α1α(ι5Ιηα ^aa85N多量子阱层801，然后再在该P-Alatl5InaiGaa85N多量子阱层801上淀积P-AIatl5InaiGaa85P多量子阱层802,如此反复交替淀积所述p-Ala(l5InaiGaQ.85N多量子阱层801和p-A10 05In0 !Gaa85P多量子阱层802，共10-20次，最终形成第二多量子阱层8 ；(6)完成步骤(5)后，在第二多量子阱层8的表面上淀积透明金属层9 ；(7)溅射金属材料以在衬底2下形成η电极1，在透明金属层上形成P电极10。实施例2下面介绍本发明的 优选实施例。参见图1-3，本发明提出的发光二极管的制造方法依次包括如下步骤:(I)在蓝宝石衬底2上外延生长低温缓冲层3，(2)在低温缓冲层3上淀积η型掺杂的Alatl5Inatl5Gaa9N层4 ；(3)在η型掺杂的4上首先淀积I1-Alatl5Inatl5Gaa9N多量子阱层501，然后再在该I1-Alaci5Inatl5Gaa9N多量子阱层501上淀积I1-AIatl5Inatl5Gaa9P多量子阱层502,如此反复交替淀积所述n-Al0.05In0.05Ga0.9N多量子阱层501和I1-AIaci5Inaci5Gaa9P多量子阱层502，共10次，最终形成第一多量子阱层5 ；
(4)完成步骤(3)后，在第一多量子阱层5上依次淀积P型掺杂的AlGaN层6、p型惨杂的 AlaiInatl5Gaa85N 层 7 ；(5)在P型掺杂的Al。.Jnatl5Gaa85N层7上首先淀积ρ-Α1α(ι5Ιηα ^aa85N多量子阱层801，然后再在该P-Alatl5InaiGaa85N多量子阱层801上淀积P-AIatl5InaiGaa85P多量子阱层802,如此反复交替淀积所述p-Ala(l5InaiGaQ.85N多量子阱层801和p-A10 05In0 !Gaa85P多量子阱层802，共15次，最终形成第二多量子阱层8 ；(6)完成步骤(5)后，在第二多量子阱层8的表面上淀积透明金属层9 ；(7)溅射金属材料以在衬底2下形成η电极1，在透明金属层上形成P电极10。至此，上述描述已经详细的说明了本发明的发光二极管制造方法，相对于现有方法制得的发光二极管，本发明提出的方法制得的发光二极管能够大幅度提高发光亮度。前文描述的实施例仅仅只是本发明的优选实施例，其并非用于限定本发明。本领域技术人员在不脱离本发明精神的前提下，可对本发明做任何的修改，而本发明的保护范围由所附的权利要 求来限定。
权利要求
1.一种发光二极管的制造方法，依次包括如下步骤: (1)在蓝宝石衬底上外延生长低温缓冲层， (2)在低温缓冲层上淀积η型掺杂的Alatl5Inatl5Gaa9N层； (3)在η型掺杂的Alatl5Inatl5Gaa9N层上首先淀积I1-Alatl5Inatl5Gaa9N多量子阱层，然后再在该η-Α1α05In0.05Ga0.9N多量子阱层上淀积η_ΑΙα 05In0.05Ga0.9P多量子阱层，如此反复交替淀积所述η-Α1α(ι5Ιηα Jaa9N多量子阱层和I1-AIatl5Inatl5Gaa9P多量子阱层，共8_15次，优选10次，从而形成第一多量子阱层； (4)完成步骤(3)后，在所述第二多量子阱层上依次淀积P型掺杂的AlGaN层、p型掺杂的 AlaiInatl5Gaa85N 层； (5)在P型掺杂的AlaiInatl5Gaa85N层上首先淀积P-Alatl5InaiGaa85N多量子阱层，然后再在该P-Alatl5Ina Aaa85N多量子阱层上淀积Ρ_ΑΙα(ι5Ιηα Aaa85P多量子阱层，如此反复交替淀积所述P-Ala05InaiGaa85N多量子阱层和P_A10.05In0.R85P多量子阱层，共10-20次，优选15次，从而形成第二多量子阱层； (6)完成步骤(5)后，在所述第二多量子阱层的表面上淀积透明金属层 (7)溅射金属材料以在衬底下形成η电极，在透明金属层上形成P电极。
2.如权利要求1所述的发光二极管的制造方法，其特征在于: 其中，所述透明金属层为ITO层。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管的制造方法，该方法制得的发光二极管结构为自下往上依次为n型电极(1)、蓝宝石衬底(2)、低温缓冲层(3)、n型掺杂的Al0.05In0.05Ga0.9N层(4)、交替形成的超晶格结构的n-Al0.05In0.05Ga0.9N/n-AI0.05In0.05Ga0.9P多量子阱层(5)、p型掺杂的AlGaN层(6)、p型掺杂的Al0.1In0.05Ga0.85N层(7)、交替形成的超晶格结构的p-Al0.05In0.1Ga0.85N/p-AI0.05In0.1Ga0.85P多量子阱层(8)，透明金属层(9)以及p型电极(10)。
文档编号H01L33/06GK103165769SQ201310064350
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者童小春 申请人:溧阳市宏达电机有限公司