[发明专利]发光装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光装置(Light Emitting Devices)及制造该发光装置的方法，尤其涉及一种发光二极管(Light Emitting Diodes，LED)及其制造方法。

背景技术

发光装置，比如发光二极管，其是从电子(Electrons)和空穴(Holes)结合湮灭而形成质子的电激励过程中产生光的半导体装置。典型的，III族氮化物(III-Nitride)发光二极管，比如氮化镓(Gallium Nitride，GaN)发光二极管因其可以产生在紫外线(Ultra-violet)、蓝光和绿光波普范围内的波长的光而被广泛的使用。

在氮化镓发光二极管的制备过程中，氮化镓通常是通过金属有机气象沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)法或分子束外延(Molecular-beam Epitaxy，MBE)法直接沉积在基底，比如蓝宝石和硅基底上。然而，沉积在基底上的氮化镓层可能会在冷却至室温的过程中破裂，同时镓元素也可能由于在硅基底表面上的较差的润湿性能从而导致不能制备氮化镓发光二极管。

目前，已经有一些尝试来解决氮化镓沉积中存在的问题。在一个示例中，在氮化镓沉积到基底前，过渡金属氮化物(Transition Metal Nitride)，比如氮化铪(Hafnium Nitride，HfN)或氮化锆(Zirconium Nitride，ZrN)被用来先沉积在基底上，从而作为缓冲层来沉积氮化镓。在另一个示例里，氮化铪或氮化锆被设置于氮化镓基发光二极管中作为电流分散层(Current Spreading Layer)和金属反射器件(Metallic Reflector)来避免氮化镓沉积过程中存在的问题。

然而，在氮化镓发光二极管制备的过程中，氮化镓和过渡金属氮化物间界面可能不容易被控制。此外，在金属有机气象沉积过程中，过渡金属氮化物可能会与氢气发生反应。另外，直接在基底上成长过渡金属氮化物也有不小的挑战，这都增加了制造发光二极管的难度，同时也导致成本增加。

所以，需要提供一种新的发光装置及其制造方法，其不仅可以使发光二极管具有较高的性能而且可减少制造过程中的困难。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种发光装置。该发光装置包括基底、半导体主体、过渡层及p接触层。该半导体主体可用来产生光且包括设置于所述基底上的n型层、设置于所述n型层上的p型层及设置于所述n型层和p型层之间的发光层。该过渡层设置于所述基底上且位于所述n型层和所述基底间，该过渡层包括复数个子层，所述复数个子层中的每层均包含有与其他子层不同的化合物且每一个子层的化合物均包括有IIIA族金属、过渡金属和氮元素。该p接触层设置于所述半导体主体的p型层上。

本发明另一个实施例提供了一种基底结构。该基底结构包括基底及过渡层。该过渡层其设置于所述基底上且其包括复数个子层，所述复数个子层中的每层均包含有与其他子层不同的化合物且每一个子层的化合物均包括有IIIA族金属、过渡金属和氮元素。

本发明再一个实施例提供了一种制造发光装置的方法。该方法包括设置基底；在基底上成长过渡层，其中该过渡层包括复数个子层，所述复数个子层中的每层均包含有与其他子层不同的化合物且每一个子层的化合物均包括有IIIA族金属、过渡金属和氮元素；在所述过渡层上成长n型半导体层；在所述n型半导体层上成长发光层；在所述发光层上成长p型半导体层，其中所述发光层设置于所述n型和p型半导体层之间；及在所述p型半导体层上形成有p接触层及在所述过渡层或n型半导体层上形成有n型接触层。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明设置有过渡层(Transition Layer)的发光装置的一个实施例的示意图；

图2到图3为本发明图1中所示的过渡层的两个实施例的示意图；

图4为制造本发明发光装置的一个实施例的流程示意图；

图5为本发明设置有过渡层(Transition Layer)的发光装置的另一个实施例的示意图；

图6为本发明的设置有缓冲层的图1所示发光装置的一个实施例的示意图；

图7为本发明的设置有缓冲层的图5所示发光装置的一个实施例的示意图；

图8为本发明缓冲层的一个实施例的示意图；及

图9到图10为本发明的发光装置的其他实施例的示意图。