[发明专利]具有电流阻挡层的发光二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管及其制作方法，更具体地为，是一种具有电流阻挡层的发光二极管及其制作方法。

背景技术

近年来，发光二极管（Light Emitting Diode，LED）已经广泛应用于手机按键、指示、显示、背光源以及照明等各个领域。

在发光二级管中为了提升发光效率, 有效的做法之一是在LED器件结构中引入一电流阻挡层结构。最简单的阻挡结构为绝缘层结构，常见的绝缘电流阻挡层可以是SiO₂、Si₃N₄等氧化物，也可以是非掺杂半导体外延层。非掺杂半导体外延层可以通过与发光外延层一同生长得到，但后续需将绝缘层区域外的部分蚀刻去除，其会造成外延层损伤且工艺复杂。SiO₂、Si₃N₄等氧化物虽然能提供好的绝缘性, 但是其与金属电极间的接触性不好，容易产生电极剥离的异常现象而造成芯粒的失效模式；另一方面，在电流阻挡层中为了达到一定的阻挡效果，绝缘层的厚度必须达到一定的厚度以上，其必然产生芯粒高低差的现象，此高低差容易造成接口裂化的异常现象。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种具有电流阻挡层的发光二极管及其制作方法，其使用等离子蚀刻法在发光外延层生成一与该外延层形成肖特基接触的电流阻挡层，该电流阻挡层能够有效的阻挡电流的注入, 使电流注入于器件有效发光区域来提升其整体发光二极管的发光效率。

 根据本发明的一个方面，具有电流阻挡层的发光二极管，包括：一基板；一发光外延结构位于所述基板上，其由上而下包括第一半导体层，有源层及第二半导体层；一肖特基接触层分布在第一半导体层，其材料为GaF_X，GaCl_X中的一种或其组合。

进一步地，所述具有电流阻挡层的发光二极管还包括一形成于欧姆接触层之上的第一电极，第一电极的位置与所述肖特其接触层的位置对应。

进一步地，所述肖特基接触层的顶面与第一半导体层的顶面齐平。

根据本发明的第二个方面，具有电流阻挡层的发光二极管，包括：一基板；一发光外延结构位于所述基板上，其由上而下包括第一半导体层，有源层及第二半导体层；一肖特基接触层，分布在第一半导体层，且顶面与第一半导体层的顶面齐平。

进一步地，所述肖特基接触层的材料为GaF_x，GaCl_x中的一种或其组合。

进一步地，所述具有电流阻挡层的发光二极管还包括一形成于欧姆接触层之上的第一电极，第一电极的位置与所述肖特其接触层的位置对应。

根据本发明的第三个方面，具有电流阻挡层的发光二极管的制作方法，包括如下步骤：提供一生长衬底；在生长衬底的正面上形成发光外延结构, 其由下而上包含第二半导体层、有源层以及第一半导体层；在第一半导体层表面上定义肖特基接触区；采用等离子蚀刻第一半导体层的肖特基接触区，形成肖特基生成层。

进一步地，所述等离子蚀刻中使用的物理轰击气体未含有惰性Ar气体。

进一步地，所述等离子蚀刻中使用的物理轰击气体为SF₆, CF₄, CHF₃, Cl₂, BCl₃中的一种或其组合。

进一步地，所述形成的肖特基接触层的材料为GaF_x，GaCl_x。

根据本发明的第四个方面，有电流阻挡层的发光二极管芯片的制作方法，包括如下步骤：提供一生长衬底；在生长衬底的正面上形成发光外延结构, 其由下而上包含第二半导体层、有源层以及第一半导体层；在第一半导体层表面上定义肖特基接触区；采用等离子蚀刻第一半导体层的肖特基接触区，形成肖特基接触层；在第一半导体层表面定义第二电极区，蚀刻第二电极区形成台阶至第二半导体层并裸露出第二半导体层；形成一透明导电层于第一半导体上；形成一保护层于第一半导体层与第二电极间的台阶；形成第一电极于透明导电层上，形成第二电极于保护层上并跨接至裸露的第二半导体层上。

进一步地，所述肖特其接触层的位置与前述的第一、第二电极的位置对应。

进一步地，所述等离子蚀刻中使用的物理轰击气体未含有惰性Ar气体。