[发明专利]蚀刻发光器件的生长层以减小漏电

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造LEDs的方法，具体的说，涉及一种蚀刻发光器件的生长层以减小漏电的方法。此外，本发明还涉及一种LED。

背景技术

当向中间夹着发光有源层的p-型和n-型层提供电压时，发光二极管(LEDs)发光。传统的制造LEDs的方法包括使用半导体制造工艺在具有生长衬底的晶圆上生长和图案化半导体材料的外延层。为了提高自LEDs的光萃取率，蚀刻临近LEDs的n-型层的区域从而获得粗糙的表面。所述n-型层粗糙的表面作为散射镜向上反射来自有源层的发射光并且减小被收集在n-型层里的光的内部反射。为了获得粗糙的表面，蚀刻临近LEDs的外延层以便暴露出n-型层，沉积钝化层以便覆盖LEDs的侧壁从而保护有源层，并且通过湿蚀刻或等离子体蚀刻工艺进一步蚀刻暴露的n-型层从而粗糙化其表面。

现存的制造LEDs的方法通常可满足多种用途，但并不能完全地令人满意。例如，蚀刻外延层从而暴露n-型层可能损坏有源层的侧壁，导致形成漏电路径和减小LEDs的量子效率。另外，沉积以保护有源层侧壁的钝化层会引起额外的制造时间和费用。再者，该钝化层不能完全保护有源层的侧壁不受到粗糙化工艺的损害，导致进一步增加漏电路径和降低量子效率。相应地，需要一种制造LED的方法，该方法不增加制造复杂性地提高LEDs的光萃取和量子效率。

发明内容

根据现有技术的缺陷，本发明提供了一种制造发光二极管(LED)的方法包括：提供生长衬底；在所述生长衬底上生长第一外延层，其中，所述第一外延层包括在所述生长衬底上方的非掺杂层和在所述非掺杂层上方的n-掺杂层；图案化所述n-掺杂层，以形成所述n-掺杂层的第一区域和临近所述第一区域的所述n-掺杂层的台面区域；蚀刻所述n-掺杂层的所述第一区域，以产生所述n-掺杂层的所述第一区域的粗糙表面；在所述n-掺杂层的所述台面区域上生长附加的外延层，其中，所述附加的外延层包括在所述n-掺杂层的所述台面区域上方的有源层和在所述有源层上方的p-掺杂层；以及在所述p-掺杂层上和在所述第一区域中的所述n-掺杂层的所述粗糙表面上形成金属触点。

根据本发明所述的方法，其中，所述图案化n-掺杂层包括在所述n-掺杂层的所述台面区域上形成图案化的第一介电层。

根据本发明所述的方法，其中，所述生长附加的外延层包括：去除所述图案化的第一介电层，从而暴露所述n-掺杂层的所述台面区域；在所述n-掺杂层的所述第一区域上形成图案化的第二介电层；在所述暴露的n-掺杂层的所述台面区域上生长所述附加的外延层；以及去除所述图案化的第二介电层。

根据本发明所述的方法，其中，所述蚀刻所述n-掺杂层的所述第一区域以产生粗糙表面包括：使用所述图案化的第一介电层作为掩模蚀刻所述第一区域。

根据本发明所述的方法，其中，所述生长附加的外延层包括：生长所述有源层，使所述有源层的顶面高于所述第一区域上的所述图案化的第二介电层的顶面。

根据本发明所述的方法，其中，所述生长附加的外延层进一步包括：生长p-掺杂层，以覆盖有源层的顶面和侧壁，所述有源层突出到所述图案化的第二介电层的顶面上方。

根据本发明所述的方法，其中，所述生长附加的外延层包括：生长所述p-掺杂层，以覆盖所述有源层的顶面和所述有源层的侧边的上部。

根据本发明所述的方法，其中，所述形成金属触点包括：在所述p-掺杂层上形成图案化的电流扩散层；在所述图案化的电流扩散层上形成p-电极；以及在所述第一区域的所述n-掺杂层的所述粗糙表面上形成n-电极。

根据本发明所述的一种形成发光二极管(LED)的方法包括：提供生长衬底；在所述生长衬底上生长半导体材料的n-掺杂层；形成图案化的第一介电层以覆盖所述n-掺杂层的台面区域；蚀刻所述图案化的第一介电层没有覆盖的n-掺杂层，从而形成围绕着所述台面结构的所述n-掺杂层的蚀刻区域，其中，所述台面结构包括由所述图案化的第一介电层所覆盖的所述n-掺杂层的所述台面区域；粗糙化所述n-掺杂层的蚀刻区域，以形成散射镜；去除所述图案化的第一介电层，从而暴露所述台面结构的所述n-掺杂层的所述台面区域；在所述散射镜上形成图案化的第二介电层；在所述台面结构的所述n-掺杂层的所述台面区域的顶部上生长有源层；生长所述半导体材料的p-掺杂层，以覆盖所述台面结构的所述有源层的顶面和侧壁上部；去除所述图案化的第二介电层，从而暴露所述散射镜；以及在所述p-掺杂层和所述n-掺杂层上形成电极。