[发明专利]发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LEDs)的系统及其形成方法，特别涉及具有多结晶的含硅材料作为成核层(nucleation layer)的LED系统及其形成方法。

背景技术

通常，LED是通过在基底上形成活性区域以及在基底上沉积各种导电及半导体层来制造。通过p-n结的电流，空穴对的辐射重组可用来产生电磁辐射。由例如GaAs或GaN的直接能隙材料制造的顺向偏压p-n结中，注入耗尽区的空穴对重组，会造成电磁辐射的发射。此电磁辐射可能落在可见光区或是非可见光区的范围。LED的不同颜色可使用不同能隙材料来形成。再者，在非可见光区发射电磁辐射的LED，可使非可见光导向磷光透镜或类似的材料。当非可见光被磷光吸收时，此磷光会发出可见光。

通常通过在基底上形成低温非导电性的非晶质膜以在基底上形成LED的活性区域，然后将此膜作为成核层以成长第一外延接触层、活性层及第二外延层。然而，使用低温非晶质材料，需要更多的时间来成长低温非晶质材料，此会增加外延成长的成本。

因此有需要一种能够快速且更省成本的不同层，来外延成长LED元件。

发明内容

本发明实施例提供一种发光二极管(LEDs)具有多结晶层作为成核层，可解决或防止上述问题，并达到技术上优势。

本发明的实施例提供一种发光二极管，包括：一基底；一多结晶层，位于该基底上，该多结晶层含有硅；一第一接触层，位于该多结晶层上；一活性层，位于该第一接触层上；以及一第二接触层，位于该活性层上。

本发明的另一实施例提供一种发光二极管，包括：一基底；一第一层，位于该基底上，该第一层包括导电多结晶材料；一第一接触层，位于该第一层上；一活性层，位于该第一接触层上；以及一第二接触层，位于该活性层上。

本发明的再一实施例提供一种发光二极管，包括：一基底；一多结晶层，位于该基底上，该多结晶层具导电性且包括含硅材料；一第一接触层，位于该多晶硅层上；一活性层，位于该第一接触层上；以及一第二接触层，位于该活性层上。

本发明的优点在于减少外延成长的成本，减少形成成核层所需时间。而且此多结晶层更适合用于垂直芯片的制造。

附图说明

图1显示本发明的一优选实施例，一基底与位于此基底上的一多结晶层；

图2显示本发明的一优选实施例，一第一接触层在此多结晶层上形成；

图3显示本发明的一优选实施例，一活性层在此第一接触层上形成；以及

图4显示本发明的一优选实施例，一第二接触层在此活性层上形成。

上述附图中的附图标记说明如下：

101～基底

103～多结晶层

201～第一接触层

301～活性层

401～第二接触层

具体实施方式

本发明的优选实施例及其使用如下详述。本发明提供多种应用本发明概念而落实于多种特定技术内容。此述特定的优选实施例仅说明特定方式的本发明的制造及使用，并不限定本发明的范围。

本发明提供一种发光二极管的优选实施例。但本发明也可应用于其他外延成长层。

图1显示一基底101与一多结晶层103，此多结晶层103位于基底101之上。基底101优选包含非导电性基底，例如无掺质的硅、蓝宝石、MgAl2O4、氧化物单结晶、其组合或类似的材料。在另一实施例中，可使用掺有想要的导电性的导电基底，例如GaN、Si、Ge、SiC、SiGe、ZnO、ZnS、ZnSe、GaP、GaAs、其组合或类似的材料。

多结晶层103优选在基底101上形成。多结晶层103优选包括多结晶的含硅材料，例如多晶硅、Si1-xGex、或Si1-xCx。多结晶层103优选为经由例如分子束外延(molecular beam epitaxy；MBE)、氢化物气相外延(hydridevapor phase epitaxy；HVPE)、液相外延(liquid phase epitaxy；LPE)或类似的方法等外延工艺形成。也可使用其他工艺，例如化学气相沉积(chemical vapordeposition；CVD)、物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)或低压化学气相沉积(low-pressure chemical vapor deposition；LPCVD)形成多结晶层103。