[发明专利]一种倒装红外发光二极管及其制备方法

说明书

本申请公开了一种倒装红外发光二极管及其制备方法，其中，所述倒装红外发光二极管的电流扩展层为铝镓铟磷层，同时在电流扩展层与第一掺杂类型限制层之间设置了一层第一过渡层，所述第一过渡层的铝组分接于所述电流扩展层与所述第一掺杂类型限制层之间，这种二极管结构使得电流扩展层的厚度可以较薄，避免了电流扩展层生长过程中长晶质量难以控制的问题，同时第一过渡层的存在还解决了电流扩展层衔接第一掺杂类型限制层表面差的问题，使得外延层生长质量较好，大大减少了生长工艺的复杂性和成本，以有效地改善外延片表面，提高光效。进一步，由于所述电流扩展层为铝镓铟磷层，可有效控制电流扩展层的粗化深度，大大减少芯片工艺的复杂性和成本。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及一种倒装红外发光二极管及其制备方法。

背景技术

倒装红外发光二极管发展迅速，已经广泛应用于遥控器、监控摄像头、红外报警器和数据传输等传统领域。近年来，倒装红外发光二极管也开始逐渐应用到红外触摸屏、眼球追踪及车载夜视系统等新兴领域。

目前在砷化镓系红外发光二极管的结构中，通常包括腐蚀截止层、欧姆接触层、电极稳固层、电流扩展层以及其他功能层，其中，电流扩展层的表面形貌将直接影响后续外延生长各功能层的晶体质量，最终影响整个倒装红外发光二极管的效率和寿命。

目前为了使得电流更好的扩展，提升倒装红外发光二极管的发光效率，需要生长的电流扩展层的厚度较厚，通常在7～8μm左右，其中由4μm会在后续工艺中被粗化，较厚的电流扩展层在生长过程中难以控制其长晶质量，而电流扩展层的表面形貌不佳又将直接影响后续各层的晶体质量，在后续多量子阱层的生长中容易形成缺陷，这些缺陷会在多量子阱(Multiple Quantum Well)层中形成非辐射复合中心，从而导致红外发光二极管的亮度不好和寿命降低

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种倒装红外发光二极管及其制备方法，以解决较厚的电流扩展层在生长过程中长晶质量难以控制的问题。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种倒装红外发光二极管，包括：

衬底；

位于所述衬底一侧的电流扩展层；所述电流扩展层包括铝镓铟磷层；

位于所述电流扩展层背离所述衬底一侧的第一过渡层；

位于所述第一过渡层背离所述衬底一侧的外延层，所述外延层包括靠近所述第一过渡层的第一掺杂类型限制层；

所述第一过渡层的铝组分大于所述电流扩展层中的铝组分，且小于所述第一掺杂类型限制层中的铝组分。

可选的，所述第一过渡层包括第一掺杂类型的铝镓砷层。

可选的，所述第一过渡层的厚度的取值范围为0.01～0.1μm。

可选的，所述第一过渡层的载流子浓度的取值范围为1×10¹⁸/cm³～5×10¹⁸/cm³。

可选的，还包括：缓冲层、腐蚀截止层、欧姆接触层和电极稳固层；

所述缓冲层、腐蚀截止层、欧姆接触层和电极稳固层均位于所述衬底与所述电流扩展层之间，并自所述衬底表面依次层叠设置。

可选的，所述外延层还包括：

位于所述第一掺杂类型限制层背离所述衬底一侧的多量子阱；

位于所述多量子阱背离所述衬底一侧的第二掺杂类型限制层；

位于所述第二掺杂类型限制层背离所述衬底一侧的窗口层；