[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管及其制造方法，且特别是有关于一种高亮度发光二极管及其制造方法。

背景技术

发光二极管(light emitting diode)为一种具有N型半导体与P型半导体接合的光电转换装置(photoelectric conversion device)，其是通过电子与空穴的再结合而发光。目前，因发光二极管的使用寿命长且体积小，故已广泛地应用于背光模组与照明领域。

其中，又以氮化镓基底(GaN-based)的发光二极管最具代表性。氮化镓基底的发光二极管包含N型氮化镓层、多重量子井层(或主动层)及P型氮化镓层的发光单元(light emitting cell)。然而，各层材料皆会吸收主动层所发出的光，导致出光率降低。

因此，仍需一种改良的发光二极管及其制造方法，以期能提高发光二极管的出光率，而可解决现有技术所面临的问题。

发明内容

本发明的一方面是提供一种具有高亮度的发光二极管，其不包含P型氮化镓层。此发光二极管包含N型半导体层、多重量子井层、P型氮化铟镓层以及氧化铟锡层。此氧化铟锡层的晶粒尺寸介于5埃至1000埃间。N型半导体层设置于基板上。多重量子井层设置于N型半导体层上。P型氮化铟镓层设置于多重量子井层上。氧化铟锡层设置于P型氮化铟镓层上。

本发明的另一方面是在提供一种制造高亮度的发光二极管的方法，其包含下列步骤：提供一基板。形成N型半导体层于基板上。形成多重量子井层于N型半导体层上。形成P型氮化铟镓层于多重量子井层上。形成氧化铟锡层于P型氮化铟镓层上，此氧化铟锡层的晶粒尺寸介于5埃至1000埃间。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是显示依照本发明一实施方式的一种发光二极管的示意图；

图2是显示依照本发明另一实施方式的一种发光二极管的示意图；

图3是显示依照本发明一实施方式的一种制造发光二极管的方法的流程图；

图4是显示依照本发明一实施方式的一种制造发光二极管的方法中各制程阶段的示意图；

图5是显示依照本发明另实施方式的一种制造发光二极管的方法中各制程阶段的示意图；

图6是显示依照本发明又实施方式的一种制造发光二极管的方法中各制程阶段的示意图。

【主要元件符号说明】

100、200：发光二极管

110：基板

120：未掺杂氮化镓层

130：N型半导体层

140：多重量子井层

142：氮化铟镓中间层

144：氮化镓中间层

146：顶层

148：未掺杂氮化铟镓层

150：P型氮化铟镓层

150a：P型杂质

150b：P型杂质

150c：碱土金属离子

160：碱土金属合金层

170：氧化铟锡层

182：P型接触垫

184：N型接触垫

300：制造发光二极管的方法

310、320、330、340、350：步骤

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1是显示依照本发明一实施方式的一种发光二极管的示意图。本发明的一方面是在提供一种具有高亮度的发光二极管，且其未包含P型氮化镓层。发光二极管100依序包含N型半导体层130、多重量子井层140、P型氮化铟镓(InGaN)层150以及氧化铟锡层170。

N型半导体层130设置于基板110上。基板110的材料可为玻璃、石英、蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氮化铝或其它合适的材料。N型半导体层130可依序使用化学气相沉积制程及掺杂制程来形成。N型半导体层130的材料可为III-Ⅴ族半导体化合物，如掺杂硅的氮化镓化合物，但不限于此。

在一实施方式中，还包含未掺杂氮化镓(U-GaN)层120夹设于N型半导体层130及基板110间。未掺杂氮化镓层120可使用化学气相沉积制程来形成，其是用以做为缓冲层。