一種不可見光發光二極管和發光裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種不可見光發光二極管和發光裝置，所述不可見光發光二極管包括半導體外延疊層，具有相對的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面包含依次堆疊的第一類型半導體層，有源層和第二類型半導體層；所述有源層包括依次堆疊的量子阱層和量子壘層，所述量子阱層的材料為In

【技術實現步驟摘要】
一種不可見光發光二極管和發光裝置


[0001]本專利技術涉及半導體制造領域，具體涉及不可見光發光二極管及制備方法。

技術介紹

[0002]發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)具有發光強度大、效率高、體積小、使用壽命長等優點，被認為是當前最具有潛力的光源之一。紅外發光二極管，由于其特定的波段，以及低功耗和高可靠性，被廣泛應用于安全監控、穿戴式裝置、空間通信、遙控、醫療器具、傳感器用光源及夜間照明等領域。
[0003]目前主流紅外LED產品為GaAs基紅外LED，典型發光波長在1000nm以內，波長大于1000nm的GaAs基LED一直存在因其有源層和GaAs基板失配度過大導致的發光效率低及可靠性差的問題，目前1050nm
±
50nm的LED芯片市場需求有增量趨勢，因此亟需解決1050nm
±
50nm LED的發光效率低和可靠性差問題。

技術實現思路

[0004]為了解決上述的問題，本專利技術提出一種不可見光發光二極管，所述不可見光發光二極管包括：半導體外延疊層，具有相對的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆疊的第一類型半導體層，有源層和第二類型半導體層；所述有源層包括交替堆疊的量子阱層和量子壘層，所述量子阱層的材料為In
x
Ga1?
x
As，所述量子壘層的材料為GaAs1?
y
P
y
，其中0.2≤x≤0.3,0≤y≤0.05。
[0005]在一些可選的實施例中，所述量子阱層的厚度為95~115A；所述量子壘層的厚度為400~520A。
[0006]在一些可選的實施例中，所述有源層的周期數為3~15。
[0007]在一些可選的實施例中，所述第一類型半導體層包含第一覆蓋層，所述第一覆蓋層的材料為Al
a
Ga1?
a
As，其中a的范圍為0.3~0.45。
[0008]在一些可選的實施例中，所述第一覆蓋層的厚度為0.3~1um，所述摻雜濃度為3E+17~2E+18/cm3。
[0009]在一些可選的實施例中，所述第一類型半導體層包含第一窗口層，所述第一窗口層的材料為Al
b
Ga1?
b
As。其中b的范圍為0~0.3；在一些可選的實施例中，所述第一窗口層的厚度為0~10um，摻雜濃度為3E+17~2E+18/cm3。
[0010]在一些可選的實施例中，所述發光二極管通過鍵合層鍵合在基板上。
[0011]在一些可選的實施例中，所述半導體外延疊層和基板之間含有反射層。
[0012]在一些可選的實施例中，所述不可見光發光二極管輻射1000~1100nm的不可見光。
[0013]本專利技術提出一種不可見光發光二極管，至少具有以下有益效果：通過調整有源層中量子阱層和量子壘層的組分和厚度，可有效解決量子阱層和GaAs襯底之間的晶格失配大引起的壓縮應變大，晶體質量差的問題，提升1050nm
±
50nm紅
外發光二極管的發光亮度和可靠性。
[0014]本專利技術的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。雖然在下文中將結合一些示例性實施及使用方法來描述本專利技術，但本領域技術人員應當理解，并不旨在將本專利技術限制于這些實施例。反之，旨在覆蓋包含在所附的權利要求書所定義的本專利技術的精神與范圍內的所有替代品、修正及等效物。
附圖說明
[0015]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為實施例1中所涉及的不可見光外延結構的側面剖視圖。
[0017]圖2為實施例1中所涉及的不可見光發光二極管的側面剖視圖。
[0018]圖3~4圖為實施例2中所涉及的不可見光發光二極管的制備過程中的結構示意圖。
[0019]圖5為實施例3中所涉及的發光裝置的結構示意圖。
[0020]附圖標記：生長襯底：100；緩沖層：101；蝕刻截止層：102；第一歐姆接觸層：103；第一電流擴展層：104；第一覆蓋層：105；有源層：106；第二覆蓋層：107；第二電流擴展層：108；第二歐姆接觸層：109；基板：200；鍵合層：201；鏡面層：202；P型歐姆接觸金屬層：202a；介電材料層：202b；第一電極：203；第二電極：204；發光裝置：300；發光二極管：1。
具體實施方式
[0021]為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0022]在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。
[0023]此外，術語“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用了區分不同的組成部分。“連接”或者“相連”等類似詞語并非限定與物理或者機械的連接，而是可以包括電性的連接、光連接等，不管是直接的還是間接的。
[0024]應當理解，本專利技術所使用的術語僅出于描述具體實施方式的目的，而不是旨在限制本專利技術。進一步理解，當在本專利技術中使用術語“包含”、“包括"時，用于表明陳述的特征、整體、步驟、元件、和/或的存在，而不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、元件、和/或它們的組合的存在或增加。
[0025]除另有定義之外，本專利技術所使用的所有術語（包括技術術語和科學術語）具有與本專利技術所屬領域的普通技術人員通常所理解的含義相同的含義。應進一步理解，本專利技術所使用的術語應被理解為具有與這些術語在本說明書的上下文和相關領域中的含義一致的含義，并且不應以理想化或過于正式的意義來理解，除本專利技術中明確如此定義之外。
[0026]實施例1本實施例中提出一種發光二極管，通過調整有源層中量子阱層和量子壘層的組分和厚度，可有效解決量子阱層和GaAs襯底之間的晶格失配大引起的壓縮應變大，晶體質量差的問題，提升1050nm紅外發光二極管的發光亮度和可靠性。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.不可見光發光二極管，其特征在于：所述不可見光發光二極管包括：半導體外延疊層，具有相對的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆疊的第一類型半導體層，有源層和第二類型半導體層；所述有源層包括交替堆疊的量子阱層和量子壘層，所述量子阱層的材料為In
x
Ga1?
x
As，所述量子壘層的材料為GaAs1?
y
P
y
，其中0.2≤x≤0.3,0≤y≤0.05。2.根據權利要求1所述的不可見光發光二極管，其特征在于：所述量子阱層的厚度為95~115A；所述量子壘層的厚度為400~520A。3.根據權利要求1所述的不可見光發光二極管，其特征在于：所述有源層的周期數為3~15。4.根據權利要求1所述的不可見光發光二極管，其特征在于：所述第一類型半導體層包含第一覆蓋層，所述第一覆蓋層的材料為Al
a
Ga1?
a
As，其中a的范圍為0.3~0.45。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮彥斌，高文浩，梁倩，吳超瑜，
申請(專利權)人：泉州三安半導體科技有限公司，
類型：發明
國別省市：