[实用新型]一种反极性AlGaInP基发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型属于光电子技术领域，特别是反极性AlGaInP基发光二极管的制造技术。

背景技术

高亮度AlGaInP发光二极管已广泛应用于高效固态照明领域中，如显示屏、汽车用灯、背光源、交通信号灯、景观照明等。由于常规的GaAs衬底的禁带宽度比AlGaInP窄，有源区所产生的向下方发射的光子将会被吸收，导致发光效率大幅度降低。为了避免向下方发射的光子被吸收，提高发光效率，可利用禁带宽度比AlGaInP宽的GaP衬底取代GaAs衬底，但是该工艺技术存在使用设备复杂、合格率低、制造成本高的缺点。针对衬底材料和工艺技术的限制，采用衬底转移方式，并增加金属全方位反射镜来制造反极性结构的AlGaInP基发光二极管，可以大幅度发光效率，降低制造成本。

现有的反极性AlGaInP发光二极管，其器件结构如附图1所示，其中包含一硅衬底200，硅衬底200有上、下两个主表面，其上表面依次为一粘合层201、一反射镜层108、一p-GaP窗口层107、一p-AlGaInP限制层106、一多量子阱（MQW）有源层105、一n-AlGaInP限制层104，一n-GaAs接触层103位于粗化n-AlGaInP限制层104的部分区域之上，一n扩展电极202位于n-GaAs接触层103之上，一n主电极203位于粗化n-AlGaInP限制层104的另一部分的中央局部区域之上，且与n扩展电极形成电学接触，P电极204形成于硅衬底200的下表面。由于外延生长的ｎ型砷化镓欧姆接触层表面致密光滑，与金属层的附着性不佳，此外，在化学溶液湿法蚀刻n-AlGaInP粗化层时，存在严重的横向钻蚀问题，使扩展电极的边缘处于悬空状态，在外应力的作用下易造成扩展电极和n-GaAs接触层缺损和脱落，破坏了正常的电流扩展，造成器件的电压升高、亮度降低，严重影响产品的质量和正品率。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型旨在提供种一种便于生产的发光效率高、制造成本低的反极性AlGaInP基发光二极管。

本实用新型包括设置在Si衬底一面的粘结层，在所述粘结层上依次设置反射镜层、p-GaP窗口层、p-AlGaInP限制层、MQW多量子阱有源层和n-AlGaInP限制层，在Si衬底的另一面设置p电极和n扩展电极，所述n扩展电极与p电极电学连接，在所述n-AlGaInP限制层上设置n主电极；本实用新型的特点是：在所述n-AlGaInP限制层上还图形化地设置ｎ型砷化镓欧姆接触层，在所述ｎ型砷化镓欧姆接触层上通过第一可粗化n-AlGaInP层设置n扩展电极。

本实用新型在ｎ型砷化镓欧姆接触层上增加易于粗化的第一可粗化n-AlGaInP层，利用粗化外延层结构，提高了电极与外延层的附着性和完整性，确保发光器件工作电压稳定，极大地提升了产品的质量和良率。

附图说明

图1现有的反极性AlGaInP基发光二极管的结构示意图。

图2本实用新型方法制成的反极性AlGaInP基发光二极管的结构示意图。

图3a～3f是本实用新型的制作过程形成的产品的截面示意图。

具体实施方式

如图2 所示，本实用新型以Si衬底200作为永久衬底，并有上、下两个主表面。以金属Au或Ag作为粘结层201形成于其上表面。反射镜层110形成于粘结层201之上，其材料为SiO2/Ag双层结构；p-GaP窗口层109形成于反射镜层110之上；p-AlGaInP限制层108形成于p-GaP窗口层109之上；多量子阱（MQW）有源层107形成于p-AlGaInP限制层108之上，其材料为AlGaInP；n-AlGaInP限制层106形成于多量子阱（MQW）有源层107之上；n-GaAs欧姆接触层105形成于n-AlGaInP限制层106之上，其厚度优选300埃，掺杂浓度优选1×1019CM-3以上；第一可粗化n-AlGaInP层104形成于n-GaAs欧姆接触层105之上；n扩展电极202形成于第一可粗化n-AlGaInP层104之上，其材料为AuGeNi/Au。n主电极204形成于粗化的n-AlGaInP层106之上，其材料为Cr/Au,并且其与n型扩展电极202形成电学连接；p电极205形成Si衬底200的下面，其材料为Ti/Pt/Au。

上述产品的制造方法步骤如下：