JP2005303252A - Nitride light emitting diode and its manufacturing method - Google Patents

Nitride light emitting diode and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2005303252A
JP2005303252A JP2004239293A JP2004239293A JP2005303252A JP 2005303252 A JP2005303252 A JP 2005303252A JP 2004239293 A JP2004239293 A JP 2004239293A JP 2004239293 A JP2004239293 A JP 2004239293A JP 2005303252 A JP2005303252 A JP 2005303252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
layer
light emitting
emitting diode
semiconductor layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004239293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chan-Shin Chu
チュ・チャン−シン
Kou-Fui Yu
ユ・コウ−フイ
Chi-Men Ru
ル・チ−メン
Shue-Rin Ri
リ・シュエ−リン
Shi-Ming Chen
チェン・シ−ミン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Epitech Corp Ltd
Original Assignee
Epitech Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epitech Corp Ltd filed Critical Epitech Corp Ltd
Publication of JP2005303252A publication Critical patent/JP2005303252A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting diode device having excellent thermal stability and a long lifetime. <P>SOLUTION: A nitride light emitting diode and its manufacturing method are explained. The nitride light emitting diode has a P-type electrode, an N-type electrode, and a P-type transparent contact layer formed of a titanium nitride based material. The titanium nitride based material has not only excellent ohmic contact properties and transparency, but also excellent thermal stability. Thus, the thermal stability of the light emitting diode can be effectively improved. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は窒化物発光ダイオードおよびその製造方法に関し、より詳細には、優れた熱安定性を有する窒化物発光ダイオードおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a nitride light-emitting diode and a method for manufacturing the same, and more particularly to a nitride light-emitting diode having excellent thermal stability and a method for manufacturing the same.

発光ダイオードは、半導体材料を使用して形成されるデバイスである。発光ダイオードは電気エネルギーを光エネルギーに変換することができる一種の微小固体光源である。発光ダイオードは、容積が小さい、寿命が長い、駆動電圧が低い、応答速度が速い、耐衝撃性があるなどの多くの利点を有し、様々な装置の軽量化、薄膜化および小型化の要求を満たすことができ、このため、今日では非常に大衆的な電子製品となっている。   A light emitting diode is a device formed using a semiconductor material. A light emitting diode is a kind of micro solid state light source that can convert electrical energy into light energy. Light emitting diodes have many advantages such as small volume, long life, low driving voltage, fast response speed, shock resistance, etc., and demands for weight reduction, thinning and miniaturization of various devices Because of this, it has become a very popular electronic product today.

近年では、GaN、AlGaN、InGaNおよびAlInGaNなどの窒化物系半導体を使用した発光デバイスに多くの注目が向けられている。通常、上記の型の発光デバイスの多くは、導電性基板を使用する他の発光デバイスとは異なり、電気絶縁性サファイア基板上に成長させる。   In recent years, much attention has been directed to light emitting devices using nitride semiconductors such as GaN, AlGaN, InGaN, and AlInGaN. Typically, many of the above types of light emitting devices are grown on an electrically insulating sapphire substrate, unlike other light emitting devices that use conductive substrates.

図１は、従来の発光ダイオードの断面図である。従来の発光ダイオード100では、透明基板102上に最初にバッファ層104を形成させる。バッファ層104上に、連続して、Ｎ型半導体層106、Ｎ型クラッド層108、発光層110、Ｐ型クラッド層112およびＰ型半導体層114をエピタキシャル成長させる。次に、発光ダイオード100をフォトリソグラフィープロセスおよびエッチングプロセスによりパターニングし、Ｐ型半導体層114の一部、Ｐ型クラッド層112の一部、発光層110の一部およびＮ型クラッド層108の一部を除去し、Ｎ型半導体106層の一部を露出させる。プロセス信頼性を向上させるために、パターニングプロセス中にＮ型半導体層106の一部を除去する。その後、Ｐ型透明コンタクト層116をＰ型半導体114層上に形成させる。続いて、Ｎ型電極120およびＰ型電極118をそれぞれ、Ｎ型半導体層106の露出部分、およびＰ型透明コンタクト層116の一部上に形成させ、発光ダイオードを完成させる。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional light emitting diode. In the conventional light emitting diode 100, the buffer layer 104 is first formed on the transparent substrate 102. On the buffer layer 104, an N-type semiconductor layer 106, an N-type cladding layer 108, a light emitting layer 110, a P-type cladding layer 112, and a P-type semiconductor layer 114 are epitaxially grown continuously. Next, the light emitting diode 100 is patterned by a photolithography process and an etching process, and a part of the P-type semiconductor layer 114, a part of the P-type cladding layer 112, a part of the light-emitting layer 110, and a part of the N-type cladding layer 108. And a part of the N-type semiconductor layer 106 is exposed. In order to improve process reliability, a portion of the N-type semiconductor layer 106 is removed during the patterning process. Thereafter, a P-type transparent contact layer 116 is formed on the P-type semiconductor 114 layer. Subsequently, an N-type electrode 120 and a P-type electrode 118 are formed on the exposed portion of the N-type semiconductor layer 106 and a part of the P-type transparent contact layer 116, respectively, thereby completing the light emitting diode.

従来の発光ダイオード100では、Ｐ型透明コンタクト層116としてNi層/Au層積層構造が採用され、Ｎ型電極120としてTi層/Al層積層構造が通常採用され、Ｐ型電極118としてNi層/Au層積層構造が典型的に採用される。Ni層/Au層積層構造のＰ型電極透明コンタクト層116およびＰ型電極118では、Ｐ型透明コンタクト層116およびＰ型電極118は光透過性のために非常に薄くされ、そのためＰ型透明コンタクト層116の熱安定性が悪い。さらに、Ti層/Al層積層構造のＮ型電極120では、N-電極120の熱安定がアルミニウムの熱移動により影響を受け、減少する。そのため、Ｐ型透明コンタクト層116およびＰ型電極118の厚さが非常に薄いこと、ならびにN-電極120のアルミニウムの熱移動特性により、発光ダイオード100の熱安定性が減少する。その結果、発光ダイオード100の動作性能が減少し、発光ダイオード100の寿命が、長期にわたる動作に対し非常に短くなる。   In the conventional light emitting diode 100, a Ni layer / Au layer laminated structure is usually used as the P-type transparent contact layer 116, a Ti layer / Al layer laminated structure is usually adopted as the N-type electrode 120, and a Ni layer / Au layer is used as the P-type electrode 118. An Au layer stack structure is typically employed. In the P-type electrode transparent contact layer 116 and the P-type electrode 118 of the Ni layer / Au layer laminated structure, the P-type transparent contact layer 116 and the P-type electrode 118 are made very thin for light transmission, so that the P-type transparent contact The thermal stability of layer 116 is poor. Further, in the N-type electrode 120 having a Ti layer / Al layer laminated structure, the thermal stability of the N-electrode 120 is affected by the heat transfer of aluminum and decreases. Therefore, the thermal stability of the light emitting diode 100 decreases due to the very thin thickness of the P-type transparent contact layer 116 and the P-type electrode 118 and the heat transfer characteristics of the N-electrode 120 aluminum. As a result, the operating performance of the light emitting diode 100 is reduced, and the life of the light emitting diode 100 becomes very short for long-term operation.

そのため、優れた熱安定性を有し、寿命の長い発光ダイオードデバイスが必要である。   Therefore, there is a need for light emitting diode devices that have excellent thermal stability and long lifetime.

本発明は、Ｐ型透明コンタクト層およびＰ型電極の材料として窒化チタン系材料を採用した窒化物発光ダイオードを提供する。窒化物系材料は透明性を有し良好なオーミック接触能力を提供するだけでなく、優れた熱安定性を有し、このため発光ダイオードデバイスの熱安定性が向上する。   The present invention provides a nitride light-emitting diode employing a titanium nitride-based material as a material for a P-type transparent contact layer and a P-type electrode. Nitride-based materials not only provide transparency and provide good ohmic contact capability, but also have excellent thermal stability, which improves the thermal stability of the light emitting diode device.

本発明はまた、Ｎ型電極およびＰ型電極が窒化チタン系材料から作製される窒化物発光ダイオードを提供する。そのため、Ｎ型電極およびＰ型電極は良好なオーミック接触を達成することができ、さらに優れた熱安定性が得られ、これにより発光ダイオードデバイスの熱安定性が事実上向上する。   The present invention also provides a nitride light emitting diode in which the N-type electrode and the P-type electrode are made from a titanium nitride-based material. Therefore, the N-type electrode and the P-type electrode can achieve good ohmic contact, and further excellent thermal stability can be obtained, thereby substantially improving the thermal stability of the light-emitting diode device.

本発明はまた、窒化物発光ダイオードの製造方法を提供する。チタン含有材料膜を形成した後、チタン含有材料膜をアニール法により窒素雰囲気下で、窒化チタン系材料層に変換させ、Ｐ型透明コンタクト層、Ｐ型電極およびＮ型電極の材料とする。窒化チタン系材料の熱安定性は優れており、そのため発光ダイオードデバイスの熱安定性が改善され、発光ダイオードデバイスの動作性能が向上し、発光ダイオードデバイスの寿命が事実上長くなる。   The present invention also provides a method for manufacturing a nitride light emitting diode. After the titanium-containing material film is formed, the titanium-containing material film is converted into a titanium nitride-based material layer in a nitrogen atmosphere by an annealing method to obtain materials for the P-type transparent contact layer, the P-type electrode, and the N-type electrode. The thermal stability of the titanium nitride-based material is excellent, so that the thermal stability of the light emitting diode device is improved, the operating performance of the light emitting diode device is improved, and the lifetime of the light emitting diode device is effectively increased.

本発明は透明基板と；前記透明基板上に配置されたＮ型半導体層と；前記Ｎ型半導体層の一部上に配置され、そのＮ型半導体層の他の部分は露出している、発光エピタキシャル構造と；前記発光エピタキシャル構造上に配置されたＰ型半導体層と；前記Ｐ型半導体層上に配置されたＰ型窒化物透明コンタクト層と；前記Ｎ型半導体層の露出した部分上に配置されたＮ型電極と；および前記Ｐ型窒化物透明コンタクト層の一部上に配置されたＰ型電極と；を備え、前記Ｎ型電極およびＰ型電極は窒化チタン系材料を含む、窒化物発光ダイオードを提供する。   The present invention relates to a transparent substrate; an N-type semiconductor layer disposed on the transparent substrate; disposed on a part of the N-type semiconductor layer, and other portions of the N-type semiconductor layer are exposed. An epitaxial structure; a P-type semiconductor layer disposed on the light-emitting epitaxial structure; a P-type nitride transparent contact layer disposed on the P-type semiconductor layer; and disposed on an exposed portion of the N-type semiconductor layer And a P-type electrode disposed on a part of the P-type nitride transparent contact layer, wherein the N-type electrode and the P-type electrode include a titanium nitride-based material. A light emitting diode is provided.

本発明の好ましい態様によれば、Ｎ型電極はTiN層/Al-Si-Cu化合物層/TiN層積層構造とすることができ、Ｐ型電極はTiN層/Au層積層構造とすることができる。   According to a preferred embodiment of the present invention, the N-type electrode can have a TiN layer / Al—Si—Cu compound layer / TiN layer laminated structure, and the P-type electrode can have a TiN layer / Au layer laminated structure. .

本発明はさらに、透明基板上にＮ型半導体層を形成する工程と；前記Ｎ型半導体層の一部上に発光エピタキシャル層を形成すると共に、Ｎ型半導体層の他の部分は露出させる工程と；前記発光エピタキシャル構造上にＰ型半導体層を形成する工程と；前記Ｐ型半導体層上にＰ型窒化物透明コンタクト層を形成する工程と；前記Ｎ型半導体層の前記露出部分上にＮ型電極を形成する工程と；および前記Ｐ型透明コンタクト層の一部上にＰ型電極を形成する工程と；を含み、前記Ｎ型電極およびＰ型電極の材料は窒化チタン系材料を含む、窒化物発光ダイオードを製造するための方法を提供する。   The present invention further includes a step of forming an N-type semiconductor layer on a transparent substrate; a step of forming a light-emitting epitaxial layer on a portion of the N-type semiconductor layer, and exposing other portions of the N-type semiconductor layer; Forming a P-type semiconductor layer on the light-emitting epitaxial structure; forming a P-type nitride transparent contact layer on the P-type semiconductor layer; and N-type on the exposed portion of the N-type semiconductor layer; Forming an electrode; and forming a P-type electrode on a part of the P-type transparent contact layer; and the material of the N-type electrode and the P-type electrode includes a titanium nitride-based material. A method for manufacturing a light emitting diode is provided.

本発明の好ましい態様によれば、窒化チタン系材料のＮ型電極およびＰ型電極を形成する工程では、最初に、チタン含有膜を形成し、その後、前記チタン含有膜を、窒素雰囲気下で、アニーリング工程を実施することにより窒化チタン系化合物層に変換する。チタン含有膜のアニーリング工程では、温度は好ましくは50℃〜1000℃の間、さらに好ましくは300℃〜700℃の間に制御される。   According to a preferred aspect of the present invention, in the step of forming the N-type electrode and the P-type electrode of the titanium nitride-based material, first, a titanium-containing film is formed, and then the titanium-containing film is subjected to a nitrogen atmosphere. By carrying out the annealing process, the titanium nitride compound layer is converted. In the annealing step of the titanium-containing film, the temperature is preferably controlled between 50 ° C. and 1000 ° C., more preferably between 300 ° C. and 700 ° C.

窒化チタン系材料を使用してＰ型透明コンタクト層、Ｐ型電極およびＮ型電極を製造することにより、窒化チタン系材料は透明特性を有し、良好なオーミック接触能力を提供することができ、さらに優れた熱安定性を有する。そのため、発光ダイオードデバイスの熱安定性が大きく改善され、動作性能を向上させ、デバイスの寿命を長くするという目的が達成される。   By manufacturing a P-type transparent contact layer, a P-type electrode and an N-type electrode using a titanium nitride-based material, the titanium nitride-based material has a transparent characteristic and can provide a good ohmic contact ability. Furthermore, it has excellent thermal stability. Therefore, the thermal stability of the light emitting diode device is greatly improved, the purpose of improving the operating performance and extending the lifetime of the device is achieved.

本発明の前記観点および多くの付随の利点は、添付の図面を用いてなされている下記の詳細な説明を参照することにより、より容易に認識され、よりよく理解されるであろう。   The foregoing aspects and many of the attendant advantages of the present invention will be more readily appreciated and better understood by reference to the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

本発明は、窒化チタン系材料を使用してＰ型透明コンタクト層、Ｐ型電極およびＮ型電極を作製する、窒化物発光ダイオードおよびその製造方法を開示する。窒化チタン系材料は透明であり、優れたオーミック接触および優れた熱安定性を有している。そのため、発光ダイオードデバイスの熱安定性を向上させることができ、動作性能を向上させるおよび装置の寿命を長くするという目的が達成される。本発明をより明確にかつ完全に説明するために、下記の記述は図2を参照する。   The present invention discloses a nitride light-emitting diode and a method for manufacturing the same, in which a P-type transparent contact layer, a P-type electrode, and an N-type electrode are produced using a titanium nitride-based material. The titanium nitride material is transparent and has excellent ohmic contact and excellent thermal stability. Therefore, the thermal stability of the light emitting diode device can be improved, and the purpose of improving the operating performance and extending the lifetime of the apparatus is achieved. For a clearer and complete description of the invention, the following description refers to FIG.

図2について説明すると、図2は本発明の好ましい態様による発光ダイオードの断面図である。発光ダイオード200は例えば、窒化物発光ダイオードとすることができる。発光ダイオード200の作製では、透明基板202が最初に提供される。典型的には、窒化物発光ダイオードでは、透明基板202の材料は、例えばサファイアとすることができる。次に、バッファ層204を透明基板202上に、その後にエピタキシャル層を成長させるために、例えばエピタキシャル法により成長させる。バッファ層の材料は、例えばGaNとすることができる。バッファ層204を形成した後、Ｎ型半導体層206をバッファ層204上に、例えば、エピタキシャル法により成長させる。この場合、Ｎ型半導体層206の材料は好ましくはＮ型GaNである。   Referring to FIG. 2, FIG. 2 is a cross-sectional view of a light emitting diode according to a preferred embodiment of the present invention. The light emitting diode 200 can be, for example, a nitride light emitting diode. In making the light emitting diode 200, a transparent substrate 202 is first provided. Typically, in a nitride light emitting diode, the material of the transparent substrate 202 can be, for example, sapphire. Next, the buffer layer 204 is grown on the transparent substrate 202 by an epitaxial method, for example, in order to grow an epitaxial layer thereafter. The material of the buffer layer can be GaN, for example. After forming the buffer layer 204, the N-type semiconductor layer 206 is grown on the buffer layer 204 by, for example, an epitaxial method. In this case, the material of the N-type semiconductor layer 206 is preferably N-type GaN.

その後、発光エピタキシャル構造を、例えば、エピタキシャル法により成長させ、Ｎ型クラッド層208、発光層210およびＰ型クラッド層212を連続してＮ型半導体層206上に成長させる。発光層210は好ましくは多重量子井戸(MQW)とすることができる。発光エピタキシャル構造を形成した後、Ｐ型半導体層214を、例えばエピタキシャル法により、発光エピタキシャル構造のＰ型クラッド層212上で成長させる。Ｐ型半導体層214の材料は好ましくはＰ型GaNとすることができる。Ｐ型半導体層214を形成した後、発光ダイオード200のパターニング工程を、例えばフォトリソグラフィー法およびエッチング法により実施することができ、Ｐ型半導体層214の一部、Ｐ型クラッド層212の一部、発光層210の一部およびＮ型クラッド層208の一部が除去され、Ｎ型半導体層206の一部が露出し、その後に形成したＮ型電極220がＮ型半導体層206と接触する。発光ダイオード200のパターニング工程では、Ｎ型半導体層206がパテーニング工程後に確実に露出するように、オーバーエッチング手順が実施される。したがって、パターニング工程では、Ｎ型半導体層206の一部が、図2に示されるように除去される。   Thereafter, the light emitting epitaxial structure is grown by, for example, an epitaxial method, and the N-type cladding layer 208, the light-emitting layer 210, and the P-type cladding layer 212 are continuously grown on the N-type semiconductor layer 206. The light emitting layer 210 can preferably be a multiple quantum well (MQW). After forming the light-emitting epitaxial structure, the P-type semiconductor layer 214 is grown on the P-type cladding layer 212 having the light-emitting epitaxial structure, for example, by an epitaxial method. The material of the P-type semiconductor layer 214 can preferably be P-type GaN. After forming the P-type semiconductor layer 214, the patterning process of the light-emitting diode 200 can be performed by, for example, a photolithography method and an etching method, and a part of the P-type semiconductor layer 214, a part of the P-type cladding layer 212, A part of the light emitting layer 210 and a part of the N-type cladding layer 208 are removed, a part of the N-type semiconductor layer 206 is exposed, and an N-type electrode 220 formed thereafter is in contact with the N-type semiconductor layer 206. In the patterning process of the light emitting diode 200, an over-etching procedure is performed so that the N-type semiconductor layer 206 is reliably exposed after the patterning process. Therefore, in the patterning step, a part of the N-type semiconductor layer 206 is removed as shown in FIG.

続いて、例えば、電気メッキ法、無電解メッキ法または堆積法により、チタン含有材料膜(図示せず)を形成し、Ｐ型半導体層214を被覆する。その後、窒素雰囲気下でアニーリング工程を実施し、チタン含有材料膜を窒化チタン化合物層、すなわちＰ型透明コンタクト層216に変換する。本発明の好ましい態様では、チタン含有材料膜の材料は、例えば、チタン、チタン-亜鉛合金またはチタン-ベリリウム合金とすることができる。窒素雰囲気下でアニーリング工程を実施した後、Ｐ型透明コンタクト層216を窒化チタン系材料、例えば、TiN、TiNZnまたはTiNBeから形成することができる。ここで、TiNZnにおけるZnとTiの重量比またはTiNBeにおけるBeとTiの重量比は２〜１２：１００である。アニーリング工程では、反応温度は好ましくは50℃〜1000℃、より好ましくは300℃〜700℃の間に制御される。   Subsequently, a titanium-containing material film (not shown) is formed by, for example, electroplating, electroless plating, or deposition, and the P-type semiconductor layer 214 is covered. Thereafter, an annealing process is performed in a nitrogen atmosphere to convert the titanium-containing material film into a titanium nitride compound layer, that is, a P-type transparent contact layer 216. In a preferred embodiment of the present invention, the material of the titanium-containing material film can be, for example, titanium, a titanium-zinc alloy, or a titanium-beryllium alloy. After performing the annealing process in a nitrogen atmosphere, the P-type transparent contact layer 216 can be formed from a titanium nitride-based material, such as TiN, TiNZn, or TiNBe. Here, the weight ratio of Zn and Ti in TiNZn or the weight ratio of Be and Ti in TiNBe is 2 to 12: 100. In the annealing step, the reaction temperature is preferably controlled between 50 ° C and 1000 ° C, more preferably between 300 ° C and 700 ° C.

本発明の1つの特徴は、Ｐ型透明コンタクト層216の材料として、窒化チタン系材料が使用されることである。優れたオーミック接触および透明性の他に、窒化チタン系材料はさらに優れた熱安定性を有する。そのため、窒化チタン系材料を適用することにより、Ｐ型透明コンタクト層216の熱安定性を大きく改善することができる。   One feature of the present invention is that a titanium nitride-based material is used as the material of the P-type transparent contact layer 216. In addition to excellent ohmic contact and transparency, titanium nitride-based materials have even better thermal stability. Therefore, the thermal stability of the P-type transparent contact layer 216 can be greatly improved by applying the titanium nitride material.

Ｐ型透明コンタクト層216を形成した後、Ｎ型電極220およびＰ型電極をそれぞれ、Ｎ型半導体層206の露出部分およびＰ型透明コンタクト層216の一部上に形成し、図2に示した構造などの窒化物発光ダイオード200を完成させる。Ｐ型電極218およびＮ型電極220の材料はすべて、窒化チタン系材料から成り、窒化チタン系材料は、好ましくはTiN、TiNZnまたはTiNBeとすることができる。例えば、Ｐ型電極218は好ましくは窒化チタン系材料層/Au層積層構造、例えばTiN層/Au層とすることができ；Ｎ型電極220は好ましくは窒化チタン系材料層/Al-Si-Cu層/窒化チタン系材料層積層構造、例えばTiN層/Al-Si-Cu層//TiN層とすることができる。本発明の好ましい態様では、窒化チタン系材料のＰ型電極218またはＮ型電極220を作製する場合、最初に、例えば、電気めっき堆積法により、Ｐ型透明コンタクト層216の一部またはＮ型半導体層206の露出部分上にチタン含有膜(図示せず)を形成する。その後、窒素雰囲気下でチタン含有膜上でアニーリング工程を実施し、チタン含有膜を窒化チタン化合物層に変換する。本発明では、チタン含有膜の材料は好ましくは、Ti、TiZnまたはTiBeとすることができる。ここで、TiNZnにおけるZnとTiの重量比またはTiNBeにおけるBeとTiの重量比は２〜１２：１００である。チタン含有膜のアニーリング工程では、反応温度は好ましくは50℃〜1000℃、より好ましくは300℃〜700℃の間に制御される。   After forming the P-type transparent contact layer 216, an N-type electrode 220 and a P-type electrode were formed on the exposed portion of the N-type semiconductor layer 206 and a part of the P-type transparent contact layer 216, respectively, as shown in FIG. The nitride light emitting diode 200 such as a structure is completed. The materials of the P-type electrode 218 and the N-type electrode 220 are all made of a titanium nitride-based material, and the titanium nitride-based material can be preferably TiN, TiNZn, or TiNBe. For example, the P-type electrode 218 can preferably be a titanium nitride-based material layer / Au layer laminated structure, such as a TiN layer / Au layer; the N-type electrode 220 is preferably a titanium nitride-based material layer / Al—Si—Cu. A layer / titanium nitride-based material layer laminated structure, for example, a TiN layer / Al-Si-Cu layer // TiN layer can be used. In a preferred embodiment of the present invention, when preparing the P-type electrode 218 or the N-type electrode 220 of titanium nitride-based material, first, a part of the P-type transparent contact layer 216 or the N-type semiconductor by, for example, electroplating deposition method. A titanium-containing film (not shown) is formed on the exposed portion of layer 206. Thereafter, an annealing process is performed on the titanium-containing film in a nitrogen atmosphere to convert the titanium-containing film into a titanium nitride compound layer. In the present invention, the material of the titanium-containing film can preferably be Ti, TiZn or TiBe. Here, the weight ratio of Zn and Ti in TiNZn or the weight ratio of Be and Ti in TiNBe is 2 to 12: 100. In the annealing step of the titanium-containing film, the reaction temperature is preferably controlled between 50 ° C. and 1000 ° C., more preferably between 300 ° C. and 700 ° C.

本発明の他の特徴は、Ｐ型電極218およびＮ型電極220の主な材料として、窒化チタン系材料が使用されることである。優れたオーミック接触および透明性に加えて、窒化チタン系材料はさらに優れた熱安定性を有し、そのため、発光ダイオード200の熱安定性が効果的に向上する。   Another feature of the present invention is that a titanium nitride-based material is used as the main material of the P-type electrode 218 and the N-type electrode 220. In addition to excellent ohmic contact and transparency, titanium nitride-based materials have even better thermal stability, which effectively improves the thermal stability of the light emitting diode 200.

上記説明によれば、本発明の1つの利点は、本発明の窒化物発光ダイオードのＰ型透明コンタクト層およびＰ型電極の材料として、窒化チタン系材料が使用されていることである。優れたオーミック接触および透明性を除いて、窒化物-系材料はさらに優れた熱安定性を有する。そのため、発光ダイオードの熱安定性を向上させるという目的が達成できる。   According to the above description, one advantage of the present invention is that a titanium nitride-based material is used as the material of the P-type transparent contact layer and the P-type electrode of the nitride light-emitting diode of the present invention. Apart from excellent ohmic contact and transparency, nitride-based materials have even better thermal stability. Therefore, the purpose of improving the thermal stability of the light emitting diode can be achieved.

上記説明によれば、本発明の他の利点は、本発明の窒化物発光ダイオードのＮ型電極およびＰ型電極が窒化チタン系材料から作製されることである。窒化チタン系材料を適用すると、Ｎ型電極およびＰ型電極は良好なオーミック接触および優れた熱安定性を達成することができる。そのため、発光ダイオードデバイスの熱安定性が改善され、発光ダイオードデバイスの動作性能が向上し、発光ダイオードデバイスの寿命を長くするという目的が達成できる。   According to the above description, another advantage of the present invention is that the N-type electrode and P-type electrode of the nitride light-emitting diode of the present invention are made of a titanium nitride-based material. When a titanium nitride-based material is applied, the N-type electrode and the P-type electrode can achieve good ohmic contact and excellent thermal stability. Therefore, the thermal stability of the light emitting diode device is improved, the operation performance of the light emitting diode device is improved, and the purpose of extending the life of the light emitting diode device can be achieved.

当業者であれば理解されるように、本発明の前記好ましい態様は、本発明を限定するものではなく、説明するものである。様々な改変および同様の配列が添付の請求の範囲の精神および範囲内に含まれ、その範囲はそのような改変および同様の構造をすべて含むように最も広く解釈すべきである。   As will be appreciated by those skilled in the art, the preferred embodiments of the invention are illustrative of the invention rather than limiting. Various modifications and similar arrangements are included within the spirit and scope of the appended claims, and the scope should be construed broadly to include all such modifications and similar structures.

従来の発光ダイオードの断面図である。It is sectional drawing of the conventional light emitting diode. 本発明の好ましい態様による発光ダイオードの断面図である。1 is a cross-sectional view of a light emitting diode according to a preferred embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 発光ダイオード、202 透明基板、204 バッファ層、206 Ｎ型半導体層、208 Ｎ型クラッド層、210 発光層、212 Ｐ型クラッド層、214 Ｐ型半導体層、216 Ｐ型透明コンタクト層、218 Ｐ型電極、220 Ｎ型電極。
100 light emitting diode, 202 transparent substrate, 204 buffer layer, 206 N type semiconductor layer, 208 N type cladding layer, 210 light emitting layer, 212 P type cladding layer, 214 P type semiconductor layer, 216 P type transparent contact layer, 218 P type Electrode, 220 N-type electrode.

Claims (14)

透明基板と；
前記透明基板上に配置されたＮ型半導体層と；
前記Ｎ型半導体層の一部上に配置され、前記Ｎ型半導体層の他の部分は露出している、発光エピタキシャル構造と；
前記発光エピタキシャル構造上に配置されたＰ型半導体層と；
前記Ｐ型半導体層上に配置されたＰ型透明コンタクト層と；
前記Ｎ型半導体層の前記露出した部分上に配置されたＮ型電極と；
前記Ｐ型透明コンタクト層の一部上に配置されたＰ型電極と；
を備え、
前記Ｎ型電極および前記Ｐ型電極のそれぞれは窒化チタン系材料を含む、窒化物発光ダイオード。 A transparent substrate;
An N-type semiconductor layer disposed on the transparent substrate;
A light emitting epitaxial structure, disposed on a portion of the N-type semiconductor layer, wherein the other portion of the N-type semiconductor layer is exposed;
A P-type semiconductor layer disposed on the light emitting epitaxial structure;
A P-type transparent contact layer disposed on the P-type semiconductor layer;
An N-type electrode disposed on the exposed portion of the N-type semiconductor layer;
A P-type electrode disposed on a part of the P-type transparent contact layer;
With
Each of the N-type electrode and the P-type electrode is a nitride light emitting diode including a titanium nitride-based material. 前記Ｐ型透明コンタクト層は窒化チタン系材料層である、請求項１記載の窒化物発光ダイオード。   The nitride light-emitting diode according to claim 1, wherein the P-type transparent contact layer is a titanium nitride-based material layer. 前記Ｐ型透明コンタクト層の材料、ならびに前記Ｎ型電極および前記Ｐ型電極の各々の窒化チタン系材料はTiN、TiNZnおよびTiNBeからなる群から選択される、請求項１記載の窒化物発光ダイオード。   The nitride light-emitting diode according to claim 1, wherein the material of the P-type transparent contact layer and the titanium nitride-based material of each of the N-type electrode and the P-type electrode are selected from the group consisting of TiN, TiNZn, and TiNBe. 前記Ｐ型電極は窒化チタン系材料層/Au層構造である、請求項１記載の窒化物発光ダイオード。   The nitride light-emitting diode according to claim 1, wherein the P-type electrode has a titanium nitride-based material layer / Au layer structure. 前記Ｎ型電極は、窒化チタン系材料層/Al-Si-Cu層/窒化チタン系材料層構造である、請求項１記載の窒化物発光ダイオード。   2. The nitride light-emitting diode according to claim 1, wherein the N-type electrode has a titanium nitride-based material layer / Al—Si—Cu layer / titanium nitride-based material layer structure. 透明基板と；
前記透明基板上に配置されたＮ型半導体層と；
前記Ｎ型半導体層の一部上に配置され、前記Ｎ型半導体層の他の部分は露出している、発光エピタキシャル構造と；
前記発光エピタキシャル構造上に配置されたＰ型半導体層と；
前記Ｐ型半導体層上に配置されたＰ型透明コンタクト層と；
前記Ｎ型半導体層の前記露出した部分上に配置され、順に積層された第１の窒化チタン系材料層、Al-Si-Cu材料層、および第２の窒化チタン系材料層を備える、Ｎ型電極と；
前記Ｐ型透明コンタクト層の一部上に配置され、順に積層された第３の窒化チタン系材料層およびAu層を備える、Ｐ型電極と；
を備える、窒化物発光ダイオード。 A transparent substrate;
An N-type semiconductor layer disposed on the transparent substrate;
A light emitting epitaxial structure disposed on a portion of the N-type semiconductor layer, wherein the other portion of the N-type semiconductor layer is exposed;
A P-type semiconductor layer disposed on the light emitting epitaxial structure;
A P-type transparent contact layer disposed on the P-type semiconductor layer;
An N-type including a first titanium nitride-based material layer, an Al—Si—Cu material layer, and a second titanium nitride-based material layer disposed on the exposed portion of the N-type semiconductor layer and sequentially stacked. An electrode;
A P-type electrode comprising a third titanium nitride-based material layer and an Au layer disposed on a part of the P-type transparent contact layer and sequentially stacked;
A nitride light emitting diode comprising: 透明基板上にＮ型半導体層を形成する工程と；
前記Ｎ型半導体層の一部上に発光エピタキシャル構造を形成し、前記Ｎ型半導体層の他の部分は露出させる工程と；
前記発光エピタキシャル構造上にＰ型半導体層を形成する工程と；
前記Ｐ型半導体層上にＰ型透明コンタクト相を形成する工程と；
前記Ｎ型半導体層の前記露出した部分上にＮ型電極を形成する工程と；
前記Ｐ型透明コンタクト層の一部上にＰ型電極を形成する工程と；
を含み、
前記Ｎ型電極および前記Ｐ型電極のそれぞれは窒化チタン系材料を含む、窒化物発光ダイオードを製造するための方法。 Forming an N-type semiconductor layer on the transparent substrate;
Forming a light emitting epitaxial structure on a portion of the N-type semiconductor layer and exposing the other portion of the N-type semiconductor layer;
Forming a P-type semiconductor layer on the light emitting epitaxial structure;
Forming a P-type transparent contact phase on the P-type semiconductor layer;
Forming an N-type electrode on the exposed portion of the N-type semiconductor layer;
Forming a P-type electrode on a part of the P-type transparent contact layer;
Including
A method for manufacturing a nitride light emitting diode, wherein each of the N-type electrode and the P-type electrode comprises a titanium nitride-based material. 前記Ｐ型透明コンタクト層を形成する工程と、前記窒化チタン系材料のＮ型電極およびＰ型電極の各々を形成する工程は、
チタン含有膜を形成する工程と；および
窒素雰囲気下でアニーリング工程を実施し、前記チタン含有膜を窒化チタン化合物層に変換する工程と；
を含む、請求項７記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。 The step of forming the P-type transparent contact layer and the step of forming each of the N-type electrode and the P-type electrode of the titanium nitride-based material include:
Forming a titanium-containing film; and performing an annealing process in a nitrogen atmosphere to convert the titanium-containing film into a titanium nitride compound layer;
A method for manufacturing a nitride light emitting diode according to claim 7 comprising: 前記アニーリング工程の温度は約50℃〜約1000℃の間である、請求項７記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。   The method for manufacturing a nitride light emitting diode according to claim 7, wherein a temperature of the annealing step is between about 50 ° C. and about 1000 ° C. 前記アニーリング工程の温度は約300℃〜約700℃の間である、請求項８記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。   The method for manufacturing a nitride light emitting diode according to claim 8, wherein a temperature of the annealing step is between about 300 ° C. and about 700 ° C. 10. 前記チタン含有膜の材料は、Ti、TiZnおよびTiBeからなる群から選択される、請求項８記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。   The method for manufacturing a nitride light-emitting diode according to claim 8, wherein a material of the titanium-containing film is selected from the group consisting of Ti, TiZn, and TiBe. 前記Ｐ型透明コンタクト層の材料、ならびに前記Ｎ型電極および前記Ｐ型電極の各々の前記窒化チタン系材料は、Ti、TiZnおよびTiBeからなる群から選択される、請求項８記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。   The nitride light emitting according to claim 8, wherein the material of the P-type transparent contact layer and the titanium nitride-based material of each of the N-type electrode and the P-type electrode are selected from the group consisting of Ti, TiZn, and TiBe. A method for manufacturing a diode. 前記Ｐ型電極を形成する工程は、順に積層されたAu層および窒化チタン系材料層を形成する工程を含む、請求項７記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。   The method for manufacturing a nitride light-emitting diode according to claim 7, wherein the step of forming the P-type electrode includes a step of forming an Au layer and a titanium nitride-based material layer that are sequentially stacked. 前記Ｎ型電極を形成する工程は、順に積層された第1の窒化チタン系材料層と、Al-Si-Cu層と、第2の窒化チタン系材料層を形成する工程を含む、請求項７記載の窒化物発光ダイオードを製造するための方法。
The step of forming the N-type electrode includes a step of forming a first titanium nitride-based material layer, an Al—Si—Cu layer, and a second titanium nitride-based material layer that are sequentially stacked. A method for producing the described nitride light emitting diode.
JP2004239293A 2004-04-07 2004-08-19 Nitride light emitting diode and its manufacturing method Pending JP2005303252A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW93109656A TWI249255B (en) 2004-04-07 2004-04-07 Nitride light-emitting diode and mthod for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005303252A true JP2005303252A (en) 2005-10-27

Family

ID=35334350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004239293A Pending JP2005303252A (en) 2004-04-07 2004-08-19 Nitride light emitting diode and its manufacturing method

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2005303252A (en)
KR (1) KR100630306B1 (en)
TW (1) TWI249255B (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120267655A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-25 Invenlux Limited Light-emitting device with low forward voltage and method for fabricating the same
WO2020100295A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and method for manufacturing same
WO2020100292A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and method for manufacturing micro led device
WO2020100293A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and method for manufacturing same
WO2020115851A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-11 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and manufacturing method thereof
JP2021145079A (en) * 2020-03-13 2021-09-24 株式会社東芝 Semiconductor device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001007389A (en) 1999-06-21 2001-01-12 Toshiba Corp Manufacturing semiconductor light emitting element
JP2001102678A (en) * 1999-09-29 2001-04-13 Toshiba Corp Gallium nitride compound semiconductor element
JP3846150B2 (en) * 2000-03-27 2006-11-15 豊田合成株式会社 Group III nitride compound semiconductor device and electrode forming method
TW466784B (en) 2000-09-19 2001-12-01 United Epitaxy Co Ltd Method to manufacture high luminescence LED by using glass pasting
US7148520B2 (en) 2001-10-26 2006-12-12 Lg Electronics Inc. Diode having vertical structure and method of manufacturing the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120267655A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-25 Invenlux Limited Light-emitting device with low forward voltage and method for fabricating the same
US8785904B2 (en) * 2011-04-20 2014-07-22 Invenlux Corporation Light-emitting device with low forward voltage and method for fabricating the same
WO2020100295A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and method for manufacturing same
WO2020100292A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and method for manufacturing micro led device
WO2020100293A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and method for manufacturing same
JPWO2020100293A1 (en) * 2018-11-16 2021-09-24 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
JPWO2020100295A1 (en) * 2018-11-16 2021-10-07 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
WO2020115851A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-11 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro led device and manufacturing method thereof
JPWO2020115851A1 (en) * 2018-12-06 2021-10-14 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
JP2021145079A (en) * 2020-03-13 2021-09-24 株式会社東芝 Semiconductor device
JP7218314B2 (en) 2020-03-13 2023-02-06 株式会社東芝 semiconductor equipment

Also Published As

Publication number Publication date
TW200534499A (en) 2005-10-16
KR100630306B1 (en) 2006-09-29
TWI249255B (en) 2006-02-11
KR20050099446A (en) 2005-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7741632B2 (en) InGaAIN light-emitting device containing carbon-based substrate and method for making the same
US7439091B2 (en) Light-emitting diode and method for manufacturing the same
US7675077B2 (en) Light-emitting diode and method for manufacturing the same
US6531383B1 (en) Method for manufacturing a compound semiconductor device
JP2007043164A (en) Light emitting device of nitride based compound semiconductor and method for manufacturing same
JP2008041866A (en) Nitride semiconductor element
JP2009514198A (en) Semiconductor light emitting device with metal support substrate
JP2008543032A (en) InGaAlN light emitting device and manufacturing method thereof
JP2007533133A (en) Fabrication of reflective layer on semiconductor light emitting diode
JP2010225852A (en) Semiconductor element, and method of manufacturing the same
JP2005197631A (en) Method of manufacturing gallium-nitride-based semiconductor light-emitting element
JP2007036010A (en) Schottky barrier diode equipment and its manufacturing method
KR20070028095A (en) Light emitting diode having low resistance
TW201547053A (en) Method of forming a light-emitting device
JP2005086210A (en) Nitride light-emitting device and manufacturing method therefor
US7432117B2 (en) Light-emitting diode and manufacturing method thereof
JP5287837B2 (en) Gallium nitride compound semiconductor light emitting device and negative electrode thereof
JP2011151086A (en) Nitride semiconductor element, and method of manufacturing pad electrode of the same
JP2005303252A (en) Nitride light emitting diode and its manufacturing method
CN103840073B (en) Inverted light-emitting diode (LED) device and its manufacture method
JP4644947B2 (en) Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH11150302A (en) Nitride semiconductor light-emitting element
TW201340397A (en) Light emitting diode and manufacturing method thereof
TWI282629B (en) Method for fabricating LED
TWI403008B (en) Method for fabricating light emitting diode chip

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070703