具有經改善的靜電放電特性的發光二極管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發光二極管，更具體而言，涉及一種具有經改善的靜電放電特性的發光二極管。
【背景技術】
[0002]通常，氮化鎵類半導體作為全色顯示器、交通信號燈、普通照明及光通信設備的光源，廣泛應用于紫外線、藍色/綠色發光二極管(light emitting d1de)或激光二極管(laser d1de)。這種氮化鎵類發光元件包含位于η型及ρ型氮化鎵類半導體層之間的InGaN系的多量子阱結構的活性層。
[0003]圖1是用于說明以往的發光二極管的剖面圖，圖2是放大表示圖1的活性區域的剖面圖，圖3是用于說明圖1的發光二極管的能帶隙的概略性能帶簡圖。
[0004]參照圖1及圖2，所述發光二極管包含基板(11)、緩沖層(13)、η型接觸層(15)、活性區域(17)、ρ型接觸層(19)、η-電極(21)以及ρ-電極(23)。
[0005]這種現有的發光二極管是在η型接觸層(15)與ρ型接觸層(19)之間包含多量子阱結構的活性區域(17)來改善發光效率，可調節多量子阱結構內的InGaN阱層的In含量來發射所需波長的光。
[0006]所述η型接觸層(17)通常具有I X 10ls/cm3?I X 10 1Vcm3的范圍內的摻雜濃度，發揮供給電子的作用。另一方面，為了防止漏電而實現良好的結晶品質，活性區域(17)內的阱層(17w)及障壁層(17b)大致形成為未摻雜層。在活性區域(17)內進行摻雜的情況下，為了防止漏電而也以約I X 11Vcm3以下的濃度對障壁層(17b)進行摻雜。
[0007]為了防止漏電而活性區域(17)與η型接觸層(15)之間的特定區域的摻雜濃度較低，因此空乏區域擴大到η型接觸層(15)內。這種空乏區域隨著ρ型接觸層(19)內的摻雜濃度的增加而進一步增大。所述空乏區域的擴大使η型接觸層(15)與ρ型接觸層(19)之間的實效的距離(d)增加。另一方面，電容器的電容(C)與距離(d)成反比，因此所述空乏區域的擴大使形成到η型接觸層(15)與ρ型接觸層(19)之間的電容器的電容(C)減少。電容(C)的減少最終使發光二極管的靜電放電特性惡化。
[0008]另一方面，為了提高發光二極管的靜電放電特性，如圖3所示，可考慮對與活性區域(17)相接的η型接觸層(15)的部分或障壁層(17b)摻雜lE19/cm3以上的高濃度的Si。但是，如上所述，因高濃度摻雜而生成的載子易于向活性區域(17)內移動，因此發光二極管的漏電流增加而發光二極管的電氣特性變差。
【發明內容】
[0009]發明欲解決的課題
[0010]本發明欲解決的課題在于提供一種不增加漏電流而改善靜電放電特性的發光二極管。
[0011]解決課題的手段
[0012]本發明的一實施例的發光二極管包含:n型接觸層；？型接觸層；活性區域，其介置在所述η型接觸層與ρ型接觸層之間，包含障壁層與阱層；及載子保留區域，其在所述η型接觸層與所述活性區域之間與所述活性區域相接定位，用于保留載子。所述載子保留區域具有能帶隙經調節的帶隙調節層，以便防止所述載子保留區域的內部的載子擴散到所述活性區域內。
[0013]可通過所述載子保留區域防止空乏區域向η型接觸層的內部擴大，從而可確保發光二極管的充足的電容，由此可提供具有經改善的靜電放電特性的發光二極管。進而，通過防止所述載子保留區域內的載子向所述活性區域內擴散，可防止發光二極管漏電。
[0014]在一實施例中，所述帶隙調節層可具有寬于所述阱層的帶隙，且具有窄于所述障壁層的帶隙。另外，所述載子保留區域可包含多個所述帶隙調節層。進而，所述帶隙調節層可具有lE19/cm3?lE21/cm3的范圍的Si摻雜濃度。
[0015]由于所述帶隙調節層具有窄于障壁層的帶隙，因此載子可保留在帶隙調節層內，從而可以防止漏電。
[0016]在其他實施例中，所述載子保留區域包含具有lE19/cm3?lE21/cm3的范圍的Si摻雜濃度的高濃度摻雜層，所述帶隙調節層可位于所述高濃度摻雜層與所述活性區域之間。進而，所述帶隙調節層可具有寬于所述障壁層的帶隙。所述高濃度摻雜層可具有與所述障壁層相同或窄于所述障壁層的帶隙。
[0017]由于所述帶隙調節層具有寬于所述障壁層的帶隙，因此可防止載子從所述高濃度摻雜層向活性區域擴散，從而可防止發光二極管漏電。
[0018]在若干實施例中，所述阱層可由InGaN形成，所述障壁層可由GaN形成，所述帶隙調節層可由較所述阱層更少地含有In的InGaN形成。此處，所述帶隙調節層可具有1E19/cm3?lE21/cm3的范圍的Si摻雜濃度。
[0019]在其他實施例中，所述阱層可由InGaN形成，所述障壁層可由GaN形成，所述帶隙調節層可由AlGaN形成。進而，所述載子保留區域還可包含具有lE19/cm3?lE21/cm3的范圍的Si摻雜濃度的高濃度GaN層。另外，所述帶隙調節層可位于所述高濃度GaN層與所述活性區域之間。
[0020]發明的效果
[0021]根據本發明的實施例，通過在η型接觸層與活性區域之間配置載子保留區域，不僅可保留載子，而且可防止載子向活性區域內擴散，由此可提供防止漏電而可改善靜電放電特性的發光二極管。
【附圖說明】
[0022]圖1是用于說明現有的發光二極管的概略性剖面圖。
[0023]圖2是放大表示圖1的活性區域的概略性剖面圖。
[0024]圖3是用于說明圖1的發光二極管的帶隙的概略性能帶簡圖。
[0025]圖4是用于說明本發明的一實施例的發光二極管的剖面圖。
[0026]圖5是放大表示圖4的活性區域的概略性剖面圖。
[0027]圖6是用于說明圖4的發光二極管的帶隙的概略性能帶簡圖。
[0028]圖7是用于說明本發明的又一實施例的發光二極管的概略性能帶簡圖。
[0029]圖8是用于說明本發明的又一實施例的發光二極管的概略性能帶簡圖。
[0030](符號的說明)
[0031]11基板，13緩沖層，15η型接觸層，15h高濃度摻雜層，16載子保留區域，16w帶隙調節層(高濃度摻雜層)，16b:帶隙調節層，16h:高濃度摻雜層，17活性區域，17b障壁層，17w講層，19p型接觸層，21η-電極，23ρ-電極
【具體實施方式】
[0032]以下，參照附圖，詳細地對本發明的實施例進行說明。以下所介紹的實施例是為了充分地向本領域技術人員傳達本發明的思想而提供的示例。因此，本發明并不限定于以下所說明的實施例，能夠以其他形態具體化。并且，在附圖中，方便起見，可夸張表示構成要素的寬度、長度、厚度等。在說明書全文中，相同的參照符號表示相同的構成要素。
[0033]圖4是用于說明本發明的一實施例的發光二極管的剖面圖，圖5是放大表不圖4的活性區域的概略性剖面圖，圖6是用于說明圖4的發光二極管的帶隙的概略性能帶簡圖。在圖6中，為了便于說明，僅表示導帶(conduct1n band)。
[0034]參照圖4及圖5，所述發光二極管可包含基板(11)、緩沖層(13)、n型接觸層(15)、載子保留區域(16)、活性區域(17)、p型接觸層(19)、n-電極(21)及ρ-電極(23)。另外，所述發光二極管可在所述活性區域(17)與ρ型接觸層(19)之間包含ρ型鍍層(未圖示)。
[0035]所述基板(51)作為使氮化鎵類半導體層成長的基板，并不特別限制于藍寶石基板、SiC基板、尖晶石基板、硅基板、GaN基板等，例如可為經圖案化的藍寶石基板(PSS)。
[0036]所述緩沖層(13)可包含低溫緩沖層及高溫緩沖層。低溫緩沖層例如可在400?600°C的低溫下由(Al，Ga)N形成，特別是，由GaN或AlN形成。高溫緩沖層是用于在基板
(11)與η型接觸層(15)之間緩和如電位的缺陷產生的層，在相對高溫下成長。所述高溫緩沖層例如可由未摻雜GaN形成。
[0037]所述η型接觸層(15)由摻雜有η型雜質、例如Si的氮化鎵類半導體層形成。所述η型接觸層可由單一的GaN層形成，但并不限定于此，也可由多層形成。摻雜到所述η型接觸層的Si摻雜濃度可處于I X 11Vcm3?I X 10 1Vcm3的范圍內。
[0038]活性區域(17)可具有障壁層(17b)與阱層(17w)交替地積層而成的多量子阱結構。在圖5中，表示有四個阱層(17w)，但并不限定于此，可使用更少或更