[发明专利]插入匀化电流结构的发光器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种插入了匀化电流结构的发光器件及其制造方法。

背景技术

发光器件出光面的电极面积总是只占据其对应工作区的一小部分，器件在工作时注入的电流容易集中在靠近电极的地方而不能有效地在整个器件内扩展开，导致注入到结区电流分布不均，这种效应叫做电流集边效应。电流集边效应容易引起发光器件局部过热而击穿，会降低器件的工作寿命，限制器件的额定功率。对于普通的功率型二极管，电流集边效应是普遍存在的一个问题，在设计器件结构和电极布线总是需要考虑到尽量降低电流集边效应对器件额定功率和工作寿命的影响。此外，电流集边效应还会大幅的降低发光效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对这一技术问题，本发明提供一种插入了匀化电流结构的发光器件及其制造方法。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种插入匀化电流结构的发光器件，包括：第一电极层；在所述第一电极层上的p型简并半导体层；在所述p型简并半导体层上的n型简并半导体层；在所述n型简并半导体层上的p型半导体层；在所述p型半导体层上的有源层；在所述有源层上的n型半导体层；以及在所述n型半导体层上的第二电极层。

在本发明的一个实施例中，还提供了一种插入匀化电流结构的发光器件，包括：第一电极层；在所述第一电极层上的n型简并半导体层；在所述n型简并半导体层上的p型简并半导体层；在所述p型简并半导体层上的n型半导体层；在所述n型半导体层上的有源层；在所述有源层上的p型半导体层；以及在所述p型半导体层上的第二电极层。

在本发明的一个实施例中，还提供了一种插入匀化电流结构的发光器件的制造方法，包括：取一n型半导体，在n型半导体下表面形成第一电极层；在所述的n型半导体上表面形成n型简并半导体层；在所述的n型简并半导体层上形成p型简并半导体层；在所述的p型简并半导体层上形成n型半导体层；在所述的n型半导体层上形成有源层；在所述的有源层上形成p型半导体层；在所述的p型半导体层上形成第二电极层。

在本发明的一个实施例中，还提供了一种插入匀化电流结构的发光器件的制造方法，包括：在衬底上依次形成n型半导体层、有源层、第二简并p型半导体、简并n型半导体和第一简并p型半导体；在第一简并p型半导体上形成第一电极层；移除衬底，并将外延片旋转180度进行衬底转移；以及在n型半导体层上形成第二电极层。

在本发明的一个实施例中，还提供了一种插入匀化电流结构的发光器件的制造方法，包括：在衬底上依次形成n型半导体层、有源层、第二简并p型半导体、简并n型半导体和第一简并p型半导体；在第一简并p型半导体上形成第一电极层；以及在衬底背面形成第二电极层。

在本发明的一个实施例中，还提供了一种插入匀化电流结构的发光器件的制造方法，包括：在衬底上依次形成n型半导体层、有源层、第二简并p型半导体、简并n型半导体、第一简并p型半导体和ITO透明电极薄膜；从ITO透明电极薄膜表面开始刻蚀台面以暴露出n型半导体层；在ITO透明电极薄膜上形成第一电极层及在n型半导体层上形成第二电极层。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、利用本发明，在放光二极管结构中插入简并的p型和n型半导体层，相当于在放光二极管中增加了串联的隧穿二极管，通过隧穿二极管的高动态电阻特性限制电流在器件中的纵向流动，达到大幅加强电流在器件中的横向流动的效果，从而提高了电流横向扩展能力，减少了出光面金属电极的布线密度，从而减少金属电极对光的遮挡，提高出光效率。

2、利用本发明，可以使发光二极管工作时获得更均匀的电流分布，防止局部电流密度过大，从而提高了发光二极管的抗静电能力，防止材料的局部过早劣化，提高了发光二极管的可靠性和使用寿命。

附图说明

图1至图3是依照本发明第一实施例的制作插入了匀化电流结构的发光器件的工艺流程图；其中：

图1是基于绝缘衬底插入了匀化电流结构的发光二极管外延结构的剖面图；

图2是对图1中所述的发光二极管外延结构进行了衬底转移后的剖面图；

图3是对图1中所述的发光二极管外延结构采用了衬底转移技术后制作的垂直结构的发光二极管器件的剖面图。

图4是依照对图1至图3所示第一实施例的一种变化方案得到的基于导电衬底插入了匀化电流结构的垂直结构发光二极管器件的剖面图。