具有经改善的静电放电特性的发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光二极管，更具体而言，涉及一种具有经改善的静电放电特性的发光二极管。
【背景技术】
[0002]通常，氮化镓类半导体作为全色显示器、交通信号灯、普通照明及光通信设备的光源，广泛应用于紫外线、蓝色/绿色发光二极管(light emitting d1de)或激光二极管(laser d1de)。这种氮化镓类发光元件包含位于η型及ρ型氮化镓类半导体层之间的InGaN系的多量子阱结构的活性层。
[0003]图1是用于说明以往的发光二极管的剖面图，图2是放大表示图1的活性区域的剖面图，图3是用于说明图1的发光二极管的能带隙的概略性能带简图。
[0004]参照图1及图2，所述发光二极管包含基板(11)、缓冲层(13)、η型接触层(15)、活性区域(17)、ρ型接触层(19)、η-电极(21)以及ρ-电极(23)。
[0005]这种现有的发光二极管是在η型接触层(15)与ρ型接触层(19)之间包含多量子阱结构的活性区域(17)来改善发光效率，可调节多量子阱结构内的InGaN阱层的In含量来发射所需波长的光。
[0006]所述η型接触层(17)通常具有I X 10ls/cm3?I X 10 1Vcm3的范围内的掺杂浓度，发挥供给电子的作用。另一方面，为了防止漏电而实现良好的结晶品质，活性区域(17)内的阱层(17w)及障壁层(17b)大致形成为未掺杂层。在活性区域(17)内进行掺杂的情况下，为了防止漏电而也以约I X 11Vcm3以下的浓度对障壁层(17b)进行掺杂。
[0007]为了防止漏电而活性区域(17)与η型接触层(15)之间的特定区域的掺杂浓度较低，因此空乏区域扩大到η型接触层(15)内。这种空乏区域随着ρ型接触层(19)内的掺杂浓度的增加而进一步增大。所述空乏区域的扩大使η型接触层(15)与ρ型接触层(19)之间的实效的距离(d)增加。另一方面，电容器的电容(C)与距离(d)成反比，因此所述空乏区域的扩大使形成到η型接触层(15)与ρ型接触层(19)之间的电容器的电容(C)减少。电容(C)的减少最终使发光二极管的静电放电特性恶化。
[0008]另一方面，为了提高发光二极管的静电放电特性，如图3所示，可考虑对与活性区域(17)相接的η型接触层(15)的部分或障壁层(17b)掺杂lE19/cm3以上的高浓度的Si。但是，如上所述，因高浓度掺杂而生成的载子易于向活性区域(17)内移动，因此发光二极管的漏电流增加而发光二极管的电气特性变差。
【发明内容】
[0009]发明欲解决的课题
[0010]本发明欲解决的课题在于提供一种不增加漏电流而改善静电放电特性的发光二极管。
[0011]解决课题的手段
[0012]本发明的一实施例的发光二极管包含:n型接触层；？型接触层；活性区域，其介置在所述η型接触层与ρ型接触层之间，包含障壁层与阱层；及载子保留区域，其在所述η型接触层与所述活性区域之间与所述活性区域相接定位，用于保留载子。所述载子保留区域具有能带隙经调节的带隙调节层，以便防止所述载子保留区域的内部的载子扩散到所述活性区域内。
[0013]可通过所述载子保留区域防止空乏区域向η型接触层的内部扩大，从而可确保发光二极管的充足的电容，由此可提供具有经改善的静电放电特性的发光二极管。进而，通过防止所述载子保留区域内的载子向所述活性区域内扩散，可防止发光二极管漏电。
[0014]在一实施例中，所述带隙调节层可具有宽于所述阱层的带隙，且具有窄于所述障壁层的带隙。另外，所述载子保留区域可包含多个所述带隙调节层。进而，所述带隙调节层可具有lE19/cm3?lE21/cm3的范围的Si掺杂浓度。
[0015]由于所述带隙调节层具有窄于障壁层的带隙，因此载子可保留在带隙调节层内，从而可以防止漏电。
[0016]在其他实施例中，所述载子保留区域包含具有lE19/cm3?lE21/cm3的范围的Si掺杂浓度的高浓度掺杂层，所述带隙调节层可位于所述高浓度掺杂层与所述活性区域之间。进而，所述带隙调节层可具有宽于所述障壁层的带隙。所述高浓度掺杂层可具有与所述障壁层相同或窄于所述障壁层的带隙。
[0017]由于所述带隙调节层具有宽于所述障壁层的带隙，因此可防止载子从所述高浓度掺杂层向活性区域扩散，从而可防止发光二极管漏电。
[0018]在若干实施例中，所述阱层可由InGaN形成，所述障壁层可由GaN形成，所述带隙调节层可由较所述阱层更少地含有In的InGaN形成。此处，所述带隙调节层可具有1E19/cm3?lE21/cm3的范围的Si掺杂浓度。
[0019]在其他实施例中，所述阱层可由InGaN形成，所述障壁层可由GaN形成，所述带隙调节层可由AlGaN形成。进而，所述载子保留区域还可包含具有lE19/cm3?lE21/cm3的范围的Si掺杂浓度的高浓度GaN层。另外，所述带隙调节层可位于所述高浓度GaN层与所述活性区域之间。
[0020]发明的效果
[0021]根据本发明的实施例，通过在η型接触层与活性区域之间配置载子保留区域，不仅可保留载子，而且可防止载子向活性区域内扩散，由此可提供防止漏电而可改善静电放电特性的发光二极管。
【附图说明】
[0022]图1是用于说明现有的发光二极管的概略性剖面图。
[0023]图2是放大表示图1的活性区域的概略性剖面图。
[0024]图3是用于说明图1的发光二极管的带隙的概略性能带简图。
[0025]图4是用于说明本发明的一实施例的发光二极管的剖面图。
[0026]图5是放大表示图4的活性区域的概略性剖面图。
[0027]图6是用于说明图4的发光二极管的带隙的概略性能带简图。
[0028]图7是用于说明本发明的又一实施例的发光二极管的概略性能带简图。
[0029]图8是用于说明本发明的又一实施例的发光二极管的概略性能带简图。
[0030](符号的说明)
[0031]11基板，13缓冲层，15η型接触层，15h高浓度掺杂层，16载子保留区域，16w带隙调节层(高浓度掺杂层)，16b:带隙调节层，16h:高浓度掺杂层，17活性区域，17b障壁层，17w讲层，19p型接触层，21η-电极，23ρ-电极
【具体实施方式】
[0032]以下，参照附图，详细地对本发明的实施例进行说明。以下所介绍的实施例是为了充分地向本领域技术人员传达本发明的思想而提供的示例。因此，本发明并不限定于以下所说明的实施例，能够以其他形态具体化。并且，在附图中，方便起见，可夸张表示构成要素的宽度、长度、厚度等。在说明书全文中，相同的参照符号表示相同的构成要素。
[0033]图4是用于说明本发明的一实施例的发光二极管的剖面图，图5是放大表不图4的活性区域的概略性剖面图，图6是用于说明图4的发光二极管的带隙的概略性能带简图。在图6中，为了便于说明，仅表示导带(conduct1n band)。
[0034]参照图4及图5，所述发光二极管可包含基板(11)、缓冲层(13)、n型接触层(15)、载子保留区域(16)、活性区域(17)、p型接触层(19)、n-电极(21)及ρ-电极(23)。另外，所述发光二极管可在所述活性区域(17)与ρ型接触层(19)之间包含ρ型镀层(未图示)。
[0035]所述基板(51)作为使氮化镓类半导体层成长的基板，并不特别限制于蓝宝石基板、SiC基板、尖晶石基板、硅基板、GaN基板等，例如可为经图案化的蓝宝石基板(PSS)。
[0036]所述缓冲层(13)可包含低温缓冲层及高温缓冲层。低温缓冲层例如可在400?600°C的低温下由(Al，Ga)N形成，特别是，由GaN或AlN形成。高温缓冲层是用于在基板
(11)与η型接触层(15)之间缓和如电位的缺陷产生的层，在相对高温下成长。所述高温缓冲层例如可由未掺杂GaN形成。
[0037]所述η型接触层(15)由掺杂有η型杂质、例如Si的氮化镓类半导体层形成。所述η型接触层可由单一的GaN层形成，但并不限定于此，也可由多层形成。掺杂到所述η型接触层的Si掺杂浓度可处于I X 11Vcm3?I X 10 1Vcm3的范围内。
[0038]活性区域(17)可具有障壁层(17b)与阱层(17w)交替地积层而成的多量子阱结构。在图5中，表示有四个阱层(17w)，但并不限定于此，可使用更少或更