[发明专利]一种垂直氮化镓发光二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管及其制作方法，更为具体地，涉及一种垂直氮化镓基发光二极管及其制作方法。

背景技术

近年来，垂直薄膜结构GaN基发光二极管（LED）已成为研究开发的热点。与传统正装、倒装结构比较，垂直结构LED通过晶圆键合或者电镀、激光剥离（LLO）等工艺的结合，将GaN基外延层从蓝宝石衬底转移到导电和导热性能良好的金属或者半导体衬底材料上，形成电极上下分布，电流垂直注入，从而解决了正装、倒装结构GaN基LED器件中因电极水平分布、电流侧向注入导致的诸如散热不佳，电流分布不均、可靠性差等一系列问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种垂直氮化镓基发光二极管，采用氧化镓作为垂直结构氮化镓基发光二极管的电流阻挡层。

根据实现上述目的的一种垂直氮化镓基发光二极管，其结构包括：

一导电基板；

一发光外延层，位于所述导电基板之上；

一银反射层，位于所述导电基板与所述发光外延层之间；

一氧化镓层，位于所述银反射层与所述发光外延层之间，用于改变电流注入分布。

进一步地，本发明还提供了一种垂直氮化镓基发光二极管的制作方法，包括在一导电基板上形成一发光外延层，其特征在于：

在所述导电基板与所述发光外延层之间一银反射层；

在所述银反射层与所述发光外延层之间形成一氧化镓层，用于改变电流注入所述发光外延层的分布。

附图说明

图1是本发明实施例的垂直氮化镓基发光二极管芯片结构示意图。 

图中部件符号说明：

101：n-GaN层

102：MQW层

103：p-GaN层

110：氧化镓层

120：镓银氧化层

130：银反射层

140：金属叠层

150：硅衬底

160：p电极

170：n电极。

具体实施方式

对于一般垂直结构的GaN基LED，出光面是n型GaN基外延层，为了增强取光率，通常会在p型GaN基外延层和导电基板之间制作一金属反射层。对于蓝、绿光波段，银（Ag）相比于其他金属材料具有更高的反射率，且能够与p型GaN基外延层形成良好的欧姆接触，所以常用于垂直结构LED中金属反射层。

垂直结构GaN基LED的n电极位于顶部，其存在会遮挡并吸收有源层发出的光。为了减少电极挡光，通常采用在p型氮化镓基外延层和反射层之间插入一与n电极对应的电流阻挡层，以改变电流注入分布，减少n电极下方的有源层发光。目前，多数的电流阻挡层采用的是二氧化硅，但二氧化硅与作为反射层的银二者之间的黏附性极差，如果采用二氧化硅作为垂直结构LED的电流阻挡层会存在较大的工艺隐患。

下面各实施例公开了一种垂直氮化镓基发光二极管及其制作方法，采用氧化镓作为垂直结构氮化镓基发光二极管的电流阻挡层，以解决与银的黏附问题。

一种垂直氮化镓基发光二极管，其结构包括：一导电基板；一发光外延层，位于所述导电基板之上；一银反射层，位于所述导电基板与所述发光外延层之间；一氧化镓层，位于所述银反射层与所述发光外延层之间，用于改变电流注入分布。

在本发明的一些优选实施例中，在氧化镓层和银反射层之间形成一镓银氧化界面层，用于提升所述银反射层与氧化镓层的黏附力。

在本发明的一些优选实施例中，所述镓银氧化界面层经过热退火形成。

在本发明的一些实施例中，所述发光外延层包括依次包括p型层、有源层及n型层，其中p型层与所述银反射层毗邻。一n电极位于n型层之上，一p电极位于导电基板的背面，用于为有源层提供电流注入。

在本发明的一实施例中，在垂直投影面上，所述氧化镓层的大小及位置与所述n电极相同或者相近，用于减少n电极下方的有源层发光。

实施例

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步说明。

如图1所示的一种垂直氮化镓基发光二极管芯片结构，包括硅衬底150、n-GaN层101、多量子阱有源层(MQW)102、p-GaN层103、氧化镓层110、镓银氧化层120、银反射层130、金属叠层140、P电极160、N电极170。