[发明专利]发光二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种发光二极管的外延结构，其包括：

生长衬底；

n型渐变缓冲层，位于所述生长衬底之上；

n型半导体层，位于所述n型渐变缓冲层之上；

有源层，位于所述n型半导体层上；

p型半导体层，位于所述有源层上。

2.根据权利要求1所述的发光二极管的外延结构，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂呈高斯分布，其接近所述生长衬底一侧为高掺杂。

3.根据权利要求1所述的发光二极管的外延结构，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂浓度为1×10¹⁸以上。

4.一种发光二极管的外延生长方法，包括步骤：

1）提供生长衬底，在其上外延生长一未掺杂的缓冲层；

2）通过离子植入法，将所述缓冲层形成一n型渐变缓冲层；

3）在所述n型渐变缓冲层上二次外延生长一n型半导体层

4）在所述n型半导体层上外延生长一有源层；

5）在所述有源层上外延生长一p型半导体层。

5.根据权利要求1所述的发光二极管的外延生长方法，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂呈高斯分布，其接近所述生长衬底一侧为高掺杂。

6.一种垂直发光二极管的芯片结构，包括：

导电基板；

发光外延层位于所述导电基板上，其包括n型半导体层，p型半导体层，及夹在两层之间的有源层；

n型渐变缓冲层结构形成于所述n型半导体层之上；

n电极形成于n型渐变层结构上。

7.根据权利要求6所述的一种垂直发光二极管的芯片结构，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂浓度为1×10¹⁸以上，其范围为1×10¹⁸～1×10²⁰。

8.根据权利要求6所述的一种垂直发光二极管的芯片结构，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂呈高斯分布，其接近n型半导体层的一侧为低掺杂，其掺杂为掺杂浓度为1×10¹⁸～5×10¹⁸。

9.根据权利要求6所述的一种垂直发光二极管的芯片结构，其特征在于：所述n型渐变缓冲层远离n型半导体层的一侧的为高掺杂区，其掺杂浓度为5×10¹⁸～1×10²⁰。

10.根据权利要求6所述的一种垂直发光二极管的芯片结构，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的表面为平坦面或图案化的凹凸表面。

11.一种垂直发光二极管芯片的制作方法，包括步骤：

1）提供生长衬底，在其上外延生长一未掺杂的缓冲层；

2）通过离子植入法，将所述缓冲层变成一n型渐变缓冲层；

3）在所述n型渐变缓冲层上二次外延生长一n型半导体层、一有源层和一p型半导体层，构成发光二极管的外延结构；

4）在所述p型半导体层上形成一金属反射层；

5）提供一导电基板，将导电基板与所述外延结构粘结；

6）移除所述生长衬底，露出n型渐变缓冲层表面；

7）在所述露出的n型渐变缓冲层表面上制作n电极，在所述导电基板背面制作p电极；

8)切割形成垂直发光二级管芯片。

12.根据权利要求11所述的一种垂直发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂浓度为1×10¹⁸以上，其范围为1×10¹⁸～1×10²⁰。

13.根据权利要求11所述的一种垂直发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述n型渐变缓冲层的n型掺杂呈高斯分布，其接近n型半导体层的一侧为低掺杂。

14.根据权利要求11所述的一种垂直发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤2）中在缓冲层中注入Si离子，形成n型渐变缓冲层。