[发明专利]AlGaInP基发光二极管

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种可以提高铝镓铟磷(AlGaInP)基发光二极管光提取效率的组件。

背景技术

(AlxGa1-x)0.5In 0.5P材料的直接带隙从1.9～2.26eV(x＝0～0.5)，相应的发光波长覆盖了从红到绿的可见光波段(560～650nm)，因此该材料是制备发光二极管的优良材料。为了获得高的内量子效率，要求把AlGaInP材料外延生长在晶格匹配的GaAs衬底上，然而由于GaAs衬底吸收可见光，因此由发光区发出的光射向衬底的部分和被出光表面反射到衬底的光将被衬底吸收，极大地降低了发光二极管的光提取效率。

目前解决该问题的主要方法是：用晶片键合的方法制作透明衬底的发光二极管(TS-LED)，即用透明的磷化镓(GaP)衬底取代镓砷(GaAs)吸收衬底，图1是其制作过程的示意图。首先是在晶格匹配的n型GaAs衬底10上生长有源层11，然后利用VPE方法生长厚的窗口层12，随后利用化学腐蚀的方法去掉GaAs衬底10，最后把n型透明的GaP衬底13与外延层(11和12)键合。虽然该方法制作的发光二极管性能优良，但是该方法存在两个缺点：首先是利用VPE生长厚的窗口层12需要的时间较长，而且由于晶格不匹配导致生长出的窗口层12中存在着严重的缺陷；其次是在制作过程中，需要处理很薄的外延层11及12(约50μm)，薄的外延层极易碎裂，在键合过程中很难保证它的完整性。因此该方法的制作难度较大，生产周期长。

据此，我们发展出一种改良的组件结构，可避免现有方法的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是：克服现有技术的不足与缺陷，提供一种AlGaInP基发光二极管，从而避免生长窗口层的耗时长以及制作透明衬底难度大的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种AlGaInP基发光二极管，其特征在于，包括：

一反射器；

一n型下限制层，该n型下限制层制作在反射器之上，提供载流子限制作用；

一有源层，该有源层生长在n型下限制层之上；

一p型上限制层，该p型上限制层制作在有源层之上，提供载流子限制作用；

一窗口层，该窗口层键合在p型上限制层之上，以促进电流扩展和提高光提取率；

一p型金属电极，该p型金属电极与GaP窗口层形成良好的欧姆接触；

一n型金属电极，该n型金属电极制作在反射器的下面。

其中所述的反射器是分布布拉格反射器。

其中所述的反射器21的材料采用为AlxGa1-xAs/Al0.9Ga0.1As。

其中所述的窗口层的材料为GaP。

本发明一种AlGaInP基发光二极管，其特征在于，包括：

一n型下限制层，提供载流子限制作用；

一有源层，该有源层生长在n型下限制层之上；

一p型上限制层，该p型上限制层制作在有源层之上，提供载流子限制作用；

一窗口层，该窗口层键合在p型上限制层之上，以促进电流扩展和提高光提取率；

一p型金属电极，该p型金属电极与GaP窗口层形成良好的欧姆接触；

一n型透明电极层，该n型透明电极层制作在n型下限制层的下面。

其中所述的窗口层的材料为GaP。

其中N型透明电极层为ITO，或为任何其它透明电极材料。

本发明一种AlGaInP基发光二极管，其特征在于，包括：

一n型下限制层，提供载流子限制作用；

一有源层，该有源层生长在n型下限制层之上；

一p型上限制层，该p型上限制层制作在有源层之上，提供载流子限制作用；

一窗口层，该窗口层键合在p型上限制层之上，以促进电流扩展和提高光提取率；

一p型金属电极，该p型金属电极与GaP窗口层形成良好的欧姆接触；

一n型高反射金属电极，该n型高反射金属电极层制作在n型下限制层的下面。

其中所述的窗口层的材料为GaP。

其中所述的n型高反射金属电极为含有Ag或Al层的多层金属层，或任何金属合金材料，反射率在90％以上。

本发明的有益效果为：