具多个导电介入层的N型氮化镓层.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103460410A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103460410103460410A(43)申请公布日2013.12.18(21)申请号201280014827.7代理人陈松涛韩宏(22)申请日2012.05.25(51)Int.Cl.(30)优先权数据H01L33/32(2006.01)13/196,8282011.08.02USH01L33/12(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2013.09.24(86)PCT申请的申请数据PCT/US2012/0395452012.05.25(87)PCT申请的公布数据WO2013/019302EN2013.02.07(71)申请人东芝技术中心有限公司地址日本东京(72)发明人陈振付羿(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002权权利要求书2页利要求书2页说明书12页说明书12页附图17页附图17页(54)发明名称具多个导电介入层的N型氮化镓层(57)摘要一种竖直的基于GaN的蓝光LED，具有n型层，n型层包括多个导电介入层。n型层包括多个周期。n型层的每一周期包括氮化镓(GaN)子层及薄导电的氮化镓铝(AlGaN:Si)介入子层。在一个范例中，每一氮化镓子层的厚度基本超过100nm且小于1000nm，并且每一氮化镓铝介入子层的厚度小于25nm。整个n型层的厚度为至少2000nm。氮化镓铝介入子层对氮化镓子层提供压缩应变，从而避免破裂。在形成LED的外延层后，导电载体晶圆接合至该结构。然后去除硅基板。加入电极，并将该结构切割以形成完成的LED装置。因为氮化镓铝介入子层是导电的，所以整个n型层可保留作为完成的LED装置的一部分。CN103460410ACN10346ACN103460410A权利要求书1/2页1.一种发光二极管(LED)装置的制造方法，包括：(a)在硅基板之上形成n型层，其中所述n型层包括多个周期，所述n型层的每一周期包括氮化镓(GaN)子层以及掺杂硅的氮化镓铝(AlGaN:Si)介入子层；(b)在所述n型层之上形成有源层，其中所述有源层包含一定量的铟；以及(c)在所述有源层之上形成p型层，使得所述硅基板、所述n型层、所述有源层以及所述p型层形成第一结构。2.根据权利要求1所述的制造方法，还包括：(d)将导电载体接合至所述第一结构，从而形成第二结构；以及(e)从所述第二结构去除所述硅基板，从而形成第三结构。3.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述n型层的厚度是至少两千纳米。4.根据权利要求1所述的制造方法，其中每一GaN子层的厚度小于一千纳米，并且其中每一AlGaN:Si介入子层的厚度小于二十五纳米。5.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述AlGaN:Si介入子层是导电的，并且其中所述AlGaN:Si介入子层的硅浓度大于1x1018原子/cm3。6.根据权利要求1所述的制造方法，还包括：(d)在(a)之前，在所述硅基板上形成缓冲层，并且随后在所述缓冲层上形成样板层，其中所述n型层直接形成在所述样板层上。7.根据权利要求2所述的制造方法，还包括：在(e)之后，将所述n型层的表面粗糙化。8.根据权利要求2所述的制造方法，其中(d)的所述接合包括使用共熔接合金属层来将载体晶圆结构接合至所述第一结构，并且其中所述导电载体是所述载体晶圆结构的一部分。9.一种用于发出非单色光的发光二极管(LED)装置，所述LED装置包括：包括多个周期的n型层，其中所述n型层的每一周期包括氮化镓(GaN)子层以及掺杂硅的氮化镓铝(AlGaN:Si)介入子层；p型层；有源层，设置于所述n型层与所述p型层之间，其中所述有源层包含一定量的铟；导电载体；第一电极；以及第二电极，适于传导电流，其中所述电流从所述第二电极流出，通过所述导电载体、所述p型层、所述有源层、所述n型层并且到达所述第一电极，从而使所述非单色光发出。10.根据权利要求9所述的LED装置，其中所述n型层的厚度是至少两千纳米。11.根据权利要求9所述的LED装置，其中每一GaN子层的厚度小于一千纳米，并且其中每一AlGaN:Si介入子层的厚度小于二十五纳米。12.根据权利要求9所述的LED装置，其中所述AlGaN:Si介入子层是导电的，并且其中所述AlGaN:Si介入子层的硅浓度大于1x1018原子/cm3。13.根据权利要求9所述的LED装置，其中所述n型层具有经粗糙化的表面。14.根据权利要求9所述的LED装置，还包括：设置于所述导电载体与所述p型层之间的共熔接合金属层。2CN103460410A权利要求书2/2页15.一种发光二极管(LED)装置，包括：包括多个周期的n型层，其中所述n型层的每一周期包括氮化镓(GaN)子层以及掺