CN103165786A - 发光二极管晶粒及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管晶粒，包括：一磊晶结构，该磊晶结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述有源层位于第一半导体层和第二半导体层之间；一第一透明导电层，该第一透明导电层形成在第二半导体层上；一第二透明导电层，该第二透明导电层形成在第一透明导电层上，第二透明导电层的厚度大于第一透明导电层的厚度，该第一透明导电层的密度大于第二透明导电层的密度。本发明还涉及该种发光二极管晶粒的制造方法。

Description

发光二极管晶粒及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管晶粒及其制造方法。
背景技术
现有的发光二极管(Light Emitting Diode, LED)晶粒包括半导体发光结构以及设置在其上的透明导电层，透明导电层使得电流均匀分布以提升半导体发光结构的发光效率。
制作透明导电层既要保证其本身具有较低的电阻率，又要保证制作时间较短。在半导体发光结构上制作透明导电层的过程中，透明导电层电性会随制作条件不同而产生变化，当透明导电层密度较高时，其电性较佳，但制作时间较长；当透明导电层密度较低时，其制作时间较短，但电性较差。因此，在发光二极管晶粒的透明电极的制作时间和电性两者之间难免会有所舍取而不能兼顾。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种使透明电极同时具有制作时间较短和良好的导电性能的发光二极管晶粒及其制造方法。
一种发光二极管晶粒，包括：
一磊晶结构，该磊晶结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述有源层位于第一半导体层和第二半导体层之间；
一第一透明导电层，该第一透明导电层形成在第二半导体层上；
一第二透明导电层，该第二透明导电层形成在第一透明导电层上，第二透明导电层的厚度大于第一透明导电层的厚度，该第一透明导电层的密度大于第二透明导电层的密度。
一种发光二极管晶粒的制造方法，包括以下步骤：
提供基板，并在基板上依次形成第一半导体层、有源层和第二半导体层；
采用蒸镀的方法在第二半导体层上形成第一透明导电层；
采用蒸镀的方法在第一透明导电层上形成厚度大于第一透明导电层的第二透明导电层；
其中，生长第一透明导电层时采用的蒸镀速率小于生长第二透明导电层时采用的蒸镀速率。
由于生长第一透明导电层时采用的蒸镀速率较低，这样形成的第一透明导电层具有较好的导电性能，使第一透明导电层可以与第二半导体层形成欧姆接触，降低发光二极管晶粒的工作电压；同时，在蒸镀速率较低的条件下形成的第一透明导电层的厚度较小，从而第一透明导电层的制作时间能够尽可能地降低；再在蒸镀速率较高的条件下形成的第二透明导电层尽管其厚度较厚，而制作时间较小；由于第一透明导电层与第二半导体层已经形成了良好的欧姆接触，较厚的第二透明导电层并不会增加发光二极管晶粒工作所需的电压。如此，可以兼顾制作时间和导电性能两个因素。
附图说明
图1是本发明一实施方式提供的一种发光二极管晶粒的剖面结构示意图。
图2是本发明一实施方式提供的一种发光二极管晶粒的制造方法流程图。
主要元件符号说明
发光二极管晶粒 10
基板 11
第一半导体层 12
第一区域 121
第二区域 122
有源层 13
第二半导体层 14
透明导电层 15
第一透明导电层 151
第二透明导电层 152
第一电极 16
第二电极 17
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施方式提供的发光二极管晶粒10包括一个磊晶结构及一个透明导电层15。
该磊晶结构包括基板11、形成在基板11上的第一半导体层12、有源层13及第二半导体层14。所述有源层13位于第一半导体层12和第二半导体层14之间。
所述基板11的材料可以为蓝宝石（Al2O3）、碳化硅（SiC）、硅（Si）、氮化镓（GaN）或氧化锌（ZnO）中的一种。
所述第一半导体层12、有源层13、第二半导体层14依次形成于基板11上。所述第一半导体层12与第二半导体层14为不同掺杂型半导体层，本实施方式中，第一半导体层12为N型半导体层，第二半导体层14为P型半导体层。在其他实施方式中，第一半导体层12也可以为P型半导体层，第二半导体层14为N型半导体层。
所述第一半导体层12远离基板11的区域包括一个裸露的第一区域121和一个被有源层13覆盖的第二区域122。所述有源层13和第二半导体层14依次形成于第二区域122上。
所述有源层13可为单量子阱结构或多量子阱结构等。
所述透明导电层15采用蒸镀的方法形成于第二半导体层14上。该透明导电层15包括第一透明导电层151和第二透明导电层152。该第一透明导电层151和第二透明导电层152采用的材料，例如，可以是氧化铟锡（ITO）。第一透明导电层151紧贴形成于第二半导体层14上，第二透明导电层152形成于第一透明导电层151上。第一透明导电层151的厚度小于第二透明导电层152的厚度，形成两者的蒸镀条件不相同。该第一透明导电层151的密度大于第二透明导电层152的密度。
一第一电极16形成于第一半导体层12的第一区域121上，一第二电极17形成于第二透明导电层152上。本实施方式中，所述第一电极16和第二电极17分别为N型电极和P型电极。
请一并参阅图2，本发明实施方式提供的一种发光二极管晶粒10的制造方法包括以下几个步骤：
提供一磊晶结构，该磊晶结构包括第一半导体层12、有源层13和第二半导体层14，所述有源层13位于第一半导体层12和第二半导体层14之间；具体地，可采用化学气相沉积法在基板11上生长第一半导体层12、有源层13和第二半导体层14，所述第一半导体层12远离基板11的区域包括一个裸露的第一区域121和一个被有源层13覆盖的第二区域122；
采用蒸镀的方法在第二半导体层14上形成第一透明导电层151，具体地，生长第一透明导电层151时采用的蒸镀速率控制在小于0.5埃每秒（A/s），并控制第一透明导电层151的厚度小于600埃（A），较低蒸镀速率时形成的第一透明导电层151的密度较大；
采用蒸镀的方法在第一透明导电层151上形成厚度大于第一透明导电层151的第二透明导电层152，具体地，生长第二透明导电层152时采用的蒸镀速率控制在大于0.5埃每秒（A/s），并控制第二透明导电层152的厚度大于1000埃（A）且小于5000（A），较高蒸镀速率时形成的第二透明导电层151的密度较小。
在形成透明导电层15的步骤之后还包括分别形成于第一半导体层12的第一区域121的第一电极16和形成于第二透明导电层152上的第二电极17的步骤。
由于生长第一透明导电层151时采用的蒸镀速率较低，这样形成的第一透明导电层151具有较好的导电性能，使第一透明导电层151可以与第二半导体层14形成欧姆接触，降低发光二极管晶粒10的工作电压；同时，在蒸镀速率较低的条件下形成的第一透明导电层151的厚度较小，从而第一透明导电层151的制作时间能够尽可能地降低；再在蒸镀速率较高的条件下形成的第二透明导电层152尽管其厚度较厚，而制作时间较小；由于第一透明导电层151与第二半导体层14已经形成了良好的欧姆接触，较厚的第二透明导电层152并不会增加发光二极管晶粒10工作所需的电压。如此，可以兼顾制作时间和导电性能两个因素。

Claims (10)

1.一种发光二极管晶粒的制造方法，包括以下步骤：
提供一磊晶结构，该磊晶结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述有源层位于第一半导体层和第二半导体层之间；
采用蒸镀的方法在第二半导体层上形成第一透明导电层；
采用蒸镀的方法在第一透明导电层上形成厚度大于第一透明导电层的第二透明导电层；
其中，生长第一透明导电层时采用的蒸镀速率小于生长第二透明导电层时采用的蒸镀速率。
2.如权利要求1所述的发光二极管晶粒的制造方法，其特征在于：所述形成第一透明导电层的步骤包括：生长所述第一透明导电层时采用的蒸镀速率小于0.5埃每秒，所述第一透明导电层的厚度小于600埃。
3.如权利要求1所述的发光二极管晶粒的制造方法，其特征在于：所述形成第二透明导电层的步骤包括：生长所述第二透明导电层时采用的蒸镀速率大于0.5埃每秒，所述第二透明导电层的厚度大于1000埃且小于5000埃。
4.如权利要求2或3中任意一项所述的发光二极管晶粒的制造方法，其特征在于：所述第一半导体层包括第一区域和第二区域，所述第一区域裸露，第二区域上依次覆盖所述有源层、所述第二半导体层、所述第一透明导电层及所述第二透明导电层。
5.如权利要求4所述的发光二极管晶粒的制造方法，其特征在于：还包括在第一半导体层的第一区域上形成一个第一电极，在第二透明导电层上形成一个第二电极。
6.如权利要求1至3中任意一项所述的发光二极管晶粒的制造方法，其特征在于：所述第一半导体层为N型氮化镓半导体层，第二半导体层为P型氮化镓半导体层。
7.一种发光二极管晶粒，包括：
一磊晶结构，该磊晶结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述有源层位于第一半导体层和第二半导体层之间；
一第一透明导电层，该第一透明导电层形成在第二半导体层上；
一第二透明导电层，该第二透明导电层形成在第一透明导电层上，第二透明导电层的厚度大于第一透明导电层的厚度，该第一透明导电层的密度大于第二透明导电层的密度。
8.如权利要求7所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第一半导体层包括第一区域和第二区域，所述第一区域裸露，第二区域上依次覆盖所述有源层、所述第二半导体层、所述第一透明导电层及所述第二透明导电层。
9.如权利要求8所述的发光二极管晶粒，其特征在于：还包括在第一半导体层的第一区域上形成的一个第一电极及在第二透明导电层上形成的一个第二电极。
10.如权利要求7所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第一透明导电层的厚度小于600埃，所述第二透明导电层的厚度大于1000埃且小于5000埃。
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