氮化鎵系發光二極體結構的製作方法

2023-09-20 17:08:40 3

專利名稱：氮化鎵系發光二極體結構的製作方法
技術領域：
本創作是有關於一種氮化鎵系發光二極體的結構，特別是在基板及氮化鎵系半導 體層之間加入氧化鋅系半導體層及過渡層，故可以有效地提升氮化鎵系發光二極體的結晶品質。
二背景技術：
現今，由於發光二極體相較於傳統的鎢絲燈泡，具有體積小、不易破損、壽命長、無 汙染以及省電的優點，且近年來，發光二極體廣泛地應用在液晶顯示器的背光源、交通號誌 燈、戶外顯示看板以及照明領域，隨著技術日漸成熟，在某些領域已經可以部份取代白熾燈 泡。氮化鎵系化合物半導體材料是非常重要的寬能隙材料，其可應用於綠光、藍光到紫外光 的發光組件，配合適當的螢光材料即可得到白光發光二極體。由於形成塊材的氮化鎵化合 物半導體一直是技術上無法克服的瓶頸，因而無法大量地製作大尺寸的基板以及有效地降 低製造成本。因此，目前已普遍且商用化的技術是利用藍寶石或者碳化矽做為基板、以磊晶 成長氮化鎵系層於基板之上而形成發光二極體。請參閱第1圖，其為習知技術所揭示的一種氮化鎵系發光二極體的結構示意圖。 其中，包含一藍寶石基板1、一低溫氮化鎵緩衝層2、一高溫氮化鎵緩衝層3、一 4N型摻雜氮 化鎵歐姆接觸層4、一氮化銦鎵所組成的發光層5、一 P型摻雜氮化鋁鎵披覆層6、一 P型 摻雜氮化鎵歐姆接觸層7、一透光導電層8、一第一電極9以及一第二電極10。由於藍寶石 基板1與N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層4之間存在晶格不匹配的問題，因此形成低溫氮化鎵 緩衝層2並在高溫下形成另一氮化鎵緩衝層3，這樣以減緩晶格不匹配所造成的應力，以 提升後續氮化鎵系磊晶層的結晶品質。然而，此方法所製得的氮化鎵系發光二極體仍存在 109-1010cm-2的缺陷密度，導致發光效率與電子遷移速度無法提升，故此技術具有其缺點。根據習知的技術，為了解決上述氮化鎵系發光二極體所存在高缺陷密度的缺點， 美國專利第6252261號曾揭示一種利用橫向磊晶法(ELOG)來降低氮化鎵層缺陷密度。此 種方法系先利用光罩微影及蝕刻的製程於藍寶石基板之上形成具有圖案化的二氧化矽層， 接著再控制有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)選擇性磊晶成膜(Selectively Epitaxy)的 複雜機制，如此而達到有效降低缺陷密度至lX107cm-2以下，但此種方式成長厚度必須達 10 μ m以上，因此導致生產成本相對較高，故仍具有其缺點。又，美國專利第7125736號曾揭示一種直接於藍寶石基板之上形成凹凸圖案化 (patternedsapphire substrate)再配合橫向磊晶技術，此專利所揭示的技術雖然可以降 低成長厚度即可有效降低缺陷密度至lX108cm-2以下，但缺點在於凹凸圖案化的均勻性 及密度不易控制，導致生產良率控管困難。又，美國專利第5173751號曾揭示一種氮化鎵系發光二極體的結構，是在氧化鋅 基板之上形成晶格匹配的氮化鋁銦鎵層或磷化氮鋁鎵層的結構。由於氧化鋅與氮化鎵均屬 六方晶系的纖維鋅礦(mirtzite)結構，其晶格常數分別為氧化鋅(a = 3. 25 A ;c = 5. 2 A )及氮化鎵(a = 3. 187 A ;c = 5. 188 A )，故適當地加入磷、銦及鋁成份所形成的化合物，調變其品格常數與氧化鋅相匹配，可以降低晶格不匹配所造成的缺陷密度。因此，以氧化鋅做 為形成氮化鎵系層的基板具有降低缺陷密度的優點。再者，依據論文 T. Detchprohm et al. (AppliedPhysics Letters vol. 61(1992) p. 2688)所提到的，在藍寶石基板之上先行形成一氧化鋅層做為緩衝層，接續以氣相磊晶法 (HVPE)在氧化鋅緩衝層之上成長一氮化鎵層，所得的氮化鎵層於室溫下量測其特性，可得 到背景濃度9x1015 4xl016cm-3及遷移率420 520cm2V-lS_l的高品質薄膜層。又， 依據論文 P. Chenet al. (Journal of CrystalGrowth vol. 225 (2001)p. 150)所提到的，在 矽基板之上先以三甲基鋁反應前驅物(TMA1 precursor)形成一鋁層做為沾溼層(wetting layer)，接續通入氨氣以氮化沾溼層，接著磊晶成長一氮化鋁緩衝層，之後，於氮化鋁緩衝 層之上再接續磊晶成長一氮化鎵層，所得的氮化鎵層於室溫下量測其特性，可得到背景濃 度約1. 3xl017cm-3及遷移率約210cm2V-lS_l的薄膜層。又，美國專利第7001791號曾揭示一種於矽基板上磊晶成長氮化鎵系層的方法， 其系先於矽基板上形成一氧化鋅層做為緩衝層，接續步驟繫於成長溫度低於60(TC以下磊 晶成長一氮化鎵系層，再於成長溫度高於600°C以上磊晶成長一氮化鎵系層。該專利還揭示 另一種方法，其繫於成長溫度低於600°C以下的磊晶成長步驟之前，先於氧化鋅層緩衝層之 上以三乙基鎵(TEG)做表面處理再通入氨氣與其反應，接續成長一氮化鎵系層。# #，M it JC R. Paszkiewicz et al. (Journal ofCrystal Growth vol.310(2008)p. 4891)所提到，在矽基板上先行形成一氧化鋅層作為緩衝層，接著形成漸 變溫度成長的氮化鎵及氮化鋁多層結構，然後，在1000°C以上的高溫下接續磊晶成長一氮 化鎵層於漸變溫度的多層結構之上，這樣可得到厚度大於2 μ m且無任何龜裂的高品質氮 化鎵厚膜層。綜合上述的習知技術所揭露的特點及如何針對其缺點加以改進而提出一種新穎 的氮化鎵系發光二極體結構及其製作方法，長久以來一直為本發明人念念不忘，本創作人 基於多年從事於發光二極體相關產品的研究及開發經驗，經多方研究設計、專題探討，終於 研究出一種提升氮化鎵系發光二極體的發光效率的方法及新穎結構，故極具產業的利用價值。
三、發明內容本創作的其中之一目的就是在提出一種氮化鎵系發光二極體結構，系包含一基 板、一氧化鋅系半導體層、一過渡層、一第一型摻雜半導體層、一發光層以及一第二型摻雜 半導體層。其中，過渡層系由多次交迭的金屬沾溼層及氮化層所組成。本創作的另一目的就是在提出一種氮化鎵系發光二極體結構，系包含一基板、一 氧化鋅系半導體層、一過渡層、一氮化鎵系半導體堆棧層、一透光導電層、一第一電極以及 一第二電極。其中，過渡層系由多次交迭的金屬沾溼層及氮化層所組成。本創作的又一目的就是在提出一種氮化鎵系發光二極體結構，系包含一基板、一 氧化鋅系半導體層、一過渡層以及一氮化鎵系半導體堆棧層。其中，過渡層系由多次交迭的 不同金屬沾溼層及氮化層所組成。本創作的再一目的就是在提供一種氮化鎵系發光二極體結構，系至少包含一基 板、一氧化鋅系半導體層、一過渡層以及一氮化鎵系半導體堆棧層。其中，氮化鎵系半導體堆棧層系由一無摻雜氮化鎵半導體層、一 N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層、一氮化銦鎵多重量 子井結構發光層、一 P型摻雜氮化鋁鎵披覆層以及一 P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層所組成。
四
圖1係為習知技術的一種氮化鎵系發光二極體的結構示意圖；圖2係為本創作的製作方法的流程圖；圖3係為本創作的另一製作方法的流程圖；圖4係為本創作之一較佳實施例結構的示意圖；圖5係為本創作的另一較佳實施例結構的示意圖；圖6係為本創作的另一較佳實施例結構的示意圖；圖7係為本創作的另一較佳實施例結構的示意圖；圖8係為本創作的再一較佳實施例結構的示意圖；圖9係為本創作的一較佳實施例結構的電激發光頻譜圖。主要組件符號說明1、50:藍寶石基板；2 低溫氮化鎵緩衝層；3 高溫氮化鎵緩衝層；4、54 =N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層；5 :發光層；6、56 :P型摻雜氮化鋁鎵披覆層；7、57 :P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層；8、58:透光導電層；9、59:第一電極；10、60:第二 電極；20 基板；21 氧化鋅系半導體層；22 過渡層；23 第一型摻雜半導體層；24 發光層；25 第二型摻雜半導體層；32:第一過渡層；33 第二過渡層；51:凹凸圖案化的基板；53 無摻雜氮化鎵半導體層；55 氮化銦鎵多重量子井結構發光層；61 凹凸圖案化的氧化鋅系半導體層；SIO-S14 步驟流程圖；S20-S26 步驟流程圖。五具體實施方式
為達成上述目的及功效，本創作所採用的技術手段及其構造，現繪圖就本創作的 特徵與功能詳加說明如下，以利完全了解。請參閱第2圖，其係為本創作的製作方法的流程圖。其主要步驟系包含有步驟S10，提供一基板；步驟Sl 1，形成一氧化鋅系半導體層於基板之上；步驟S12，形成一金屬沾溼層於氧化鋅系半導體層之上；步驟S13，形成一氮化層於金屬沾溼層之上；步驟S14，形成一氮化鎵系半導體堆棧層。其中，步驟S12及S13形成所謂的過渡層，而步驟S14的氮化鎵系半導體堆棧層系 形成於過渡層之上。又，更進一步包含重複步驟S12及S13以多次交迭形成金屬沾溼層及 氮化層。再，接續步驟S14之後更包含一晶粒製程步驟以製作透光導電層、第一電極以及第 二電極。請參閱第3圖，其係為本創作的另一製作方法的流程圖。其主要步驟系包含有步驟S20，提供一基板；步驟S21，形成一氧化鋅系半導體層於基板之上；步驟S22，形成第一金屬沾溼層於氧化鋅系半導體層之上；步驟S23，形成第一氮化層於第一金屬沾溼層之上；9步驟S24，形成第二金屬沾溼層於氧化鋅系半導體層之上；步驟S25，形成第二氮化層於第二金屬沾溼層之上；步驟S26，形成一氮化鎵系半導體堆棧層。其中，步驟S22及S23形成所謂的第一過渡層，而步驟S24及S25形成所謂的第二 過渡層。而步驟S26的氮化鎵系半導體堆棧層系形成於第二過渡層之上。又，更進一步包 含重複步驟S22及S23以多次交迭形成第一金屬沾溼層及第一氮化層，以及重複步驟S24 及S25以多次交迭形成第二金屬沾溼層及第二氮化層。再，接續步驟S26之後更包含一晶 粒製程步驟以製作透光導電層、第一電極以及第二電極。現為使貴審查委員對本創作所採用的步驟技術手段及其構造有更進一步了解，僅 佐以較佳的實施例配合上述流程圖說明其方法及結構。請參閱第4圖，其係為本創作的一較佳實施例結構的圖標。如圖所示，其主要結構 系包含一基板20、一氧化鋅系半導體層21、一過渡層22、一第一型摻雜半導體層23、一發光 層24及一第二型摻雜半導體層25。其中，基板20系選自藍寶石、碳化矽、氧化鎂、氧化鎵、氧 化鋰鎵、氧化鋰鋁、尖晶石、矽、鍺、砷化鎵、磷化鎵、玻璃或二硼化鋯，且可以是一具凹凸圖 案化的基板。而氧化鋅系半導體層21系以原子層磊晶法、化學氣相磊晶法、分子束磊晶法、 脈衝雷射沉積法或射頻濺鍍法形成10於基板20之上，其厚度約IOnm 500nm且可以是一 具凹凸圖案化的氧化鋅系半導體層。而過渡層22的形成方法如以下所述請參考第1圖的 流程。步驟S12系將具有氧化鋅系半導體層21的基板20置入有機金屬化學氣相磊晶反應 腔內並通入氮氣，接續，將反應腔溫度升至850°C後穩定約5分鐘，接著通入三甲基鋁反應 前驅物約15秒於氧化鋅半導體層21之上形成約1 5原子層厚度的鋁金屬沾溼層，接續 步驟S13，關閉三甲基鋁反應前驅物再通入氨氣約30秒形成氨化鋁金屬沾溼層的氮化層，其厚度約1 5原子層，該三甲基鋁反應前驅物與該氨氣形成所謂脈衝模式(pulse mode) 磊晶方法，依序重複上述步驟S12及步驟S13達30次而形成氮化鋁系磊晶層。上述，步驟 S12的反應前驅物亦可為三甲基鎵、三甲基銦、三乙基鋁、三乙基鎵或三乙基銦。而步驟S13 的反應前驅物亦可為二甲基聯胺或第三丁基聯胺。接續，於過渡層22之上方，依步驟S14， 依序形成一第一型摻雜半導體層23、一發光層24以及一第二型摻雜半導體層25所組成的 氮化鎵系半導體堆棧層。其中，第一型摻雜半導體層23是N型摻雜氮化鎵系半導體層，而 第二型摻雜半導體層25是P型摻雜氮化鎵系半導體層。當然，第一型摻雜半導體層23也 可以是P型摻雜氮化鎵系半導體層，此時第二型摻雜半導體層25則為N型摻雜氮化鎵系半 導體層。此外，發光層24是由氮化銦鎵及氮化鎵所組成的多重量子井結構。請參閱第5圖，其係為本創作的另一較佳實施例結11構的圖標。如圖所示，其主 要結構系包含一基板20、一氧化鋅系半導體層21、一第一過渡層32、一第二過渡層33、一第 一型摻雜半導體層23、一發光層24以及一第二型摻雜半導體層25。其中，基板20、氧化鋅 系半導體層21、第一型摻雜半導體層23、發光層24以及第二型摻雜半導體層25系選自與 上一實施例相同，而且形成第一過渡層32及第二過渡層33的反應前驅物亦選自上一實施 例所揭示之其中之一，而形成的方法亦與上一實施例相同。第一過渡層32系由第一金屬沾 溼層及第一氮化層所組合而成，第二過渡層33系由第二金屬沾溼層及第二氮化層所組合 而成。其中，第一金屬沾溼層系由反應前驅物為三甲基鋁或三乙基鋁所形成，而第二金屬沾 溼層系由反應前驅物為三甲基鎵或三乙基鎵所形成。請參閱第6圖，其係為本創作的又一較佳實施例結構的圖標。如圖所示，其主要結 構系包含一基板20、一氧化鋅系半導體層21、一過渡層22、一無摻雜氮化鎵半導體層53、一 N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54、一氮化銦鎵多重量子井結構發光層55、一 P型摻雜氮化鋁鎵 披覆層56、一 P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57、一透光導電層58、第一電極59以及第二電極 60。其中，氧化鋅系半導體層21的厚度約為5nm 500nm，其最佳值介於150nm 300nm之 間，系以原子層磊晶方法於基板20之上形成之。接著，將含有氧化鋅系半導體層21之基板 20放置於有機金屬化學氣相磊晶的反應腔中，依上述較佳實施例的第一及第二過渡層形成 方法而形成厚度約1220nm 50nm的過渡層22，其最佳值介於25nm 35nm之間。接著，形 成厚度為1 μ m的無摻雜氮化鎵半導體層53於過渡層22之上，以及形成厚度為3 μ m的N 型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54於無摻雜氮化鎵半導體層53之上。接著，形成厚度為12. 5nm 的氮化鎵位障層以及形成厚度為2. 5nm的氮化銦鎵量子井，如此重複多次而形成多重量子 井結構的發光層55於N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54之上。完成發光層55之後，形成厚度 約為35nm的P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56於發光層55之上，以及形成厚度為0. 25 μ m的P 型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57於P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56之上。以上所述，即完成發光 二極體應用實施例的磊晶結構。後續，再經由習知所謂的橫向電極的晶粒製程技術將部分 P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57、P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56、發光層55以及N型摻雜氮化 鎵歐姆接觸層54移除而露出N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54的表面，並於P型摻雜氮化鎵 歐姆接觸層57的上方形成一透光導電層58。此透光導電層58系由氧化銦、氧化錫、氧化銦 鉬、氧化鋅、氧化銦鋅、氧化銦鈰、氧化銦錫、鎳/金雙層結構、鉬/金雙層結構或鈹/金雙層 結構其中之一或其組合。最後，分別於透光導電層58的上方形成第一電極59，並於N型摻 雜氮化鎵歐姆接觸層54的表面上形成第二電極60。第一電極59及第二電極60的材料可為鈦/金、鈦/鋁、鉻/金或鉻/鋁其中之一或其組合。請參閱第7圖，其係為本創作的又一較佳實施例結13構的圖標。如圖所示，其主 要結構系包含一具凹凸圖案化的藍寶石基板51、一氧化鋅系半導體層21、一過渡層22、一 無摻雜氮化鎵半導體層53、一 N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54、一氮化銦鎵多重量子井結構 發光層55、一 P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56、一 P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57、一透光導電 層58、第一電極59以及第二電極60。其中，具凹凸圖案化的藍寶石基板51系具有凹處約 0. 1 5 μ m寬，其凸處約0. 11 5 μ m寬及蝕刻深度約0. 1 3 μ m的蝕刻圖案，而氧化鋅 系半導體層21的厚度約為5nm 500匪，其最佳值介於150nm 300nm之間，系以原子層磊 晶方法於具凹凸圖案化藍寶石基板51之上形成之。接著，將含有氧化鋅系半導體層21之 藍寶石基板51放置於有機金屬化學氣相磊晶的反應腔中，依上述較佳實施例的第一及第 二過渡層形成方法而形成厚度約20nm 50nm的過渡層22，其最佳值介於25nm 35nm之 間。接著，形成厚度為Iym的無摻雜氮化鎵半導體層53於過渡層22之上以及形成厚度為 3 μ m的N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54於無摻雜氮化鎵半導體層53之上。接著，形成厚度 為12. 5nm的氮化鎵位障層以及形成厚度為2. 5nm的氮化銦鎵量子井，如此重複多次而形成 多重量子井結構的發光層55於N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54之上。完成發光層55之後， 形成厚度約為35nm的P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56於發光層55之上及形成厚度為0. 25 μ m 的P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57於P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56之上。以上所述，即完成 發光二極體應14用實施例的磊晶結構。後續，再經由習知所謂的橫向電極的晶粒製程技術 將部分P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57、P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56、發光層55以及N型摻 雜氮化鎵歐姆接觸層54移除而露出N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54的表面，並於P型摻雜 氮化鎵歐姆接觸層57之上方形成一透光導電層58。透光導電層58系由氧化銦、氧化錫、 氧化銦鉬、氧化鋅、氧化銦鋅、氧化銦鈰、氧化銦錫、鎳/金雙層結構、鉬/金雙層結構或鈹/ 金雙層結構其中之一或其組合。最後，分別於透光導電層58之上方形成第一電極59並於 N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54的表面上形成第二電極60。第一電極59及第二電極60的 材料可為鈦/金、鈦/鋁、鉻/金或鉻/鋁其中之一或其組合。請參閱第8圖，其係為本創作的再一較佳實施例結構的圖標。如圖所示，其主要結 構系包含一藍寶石基板50、一具凹凸圖案化的氧化鋅系半導體層61、一過渡層22、一無摻 雜氮化鎵半導體層53、一 N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54、一氮化銦鎵多重量子井結構發光 層55、一 P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56、一 P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57、一透光導電層58、 第一電極59以及第二電極60。其中，凹凸圖案化的氧化鋅系半導體層61的厚度約為5nm 500nm，其最佳值介於150nm 300nm之間且具有凹處約1 5μπι寬，其凸處約1 5μπι 寬及蝕刻深度約0. 01 0. 3 μ m的蝕刻圖案，其系以原子層磊晶方法於藍寶石基板50之上 形成的。接著，將含有凹凸圖案化的氧化15鋅系半導體層61的藍寶石基板50放置於有機 金屬化學氣相磊晶的反應腔中，依上述較佳實施例的第一及第二過渡層形成方法而形成厚 度約20nm 50nm的過渡層22，其最佳值介於25nm 35匪之間。接著，形成厚度為1 μ m 的無摻雜氮化鎵半導體層53於過渡層22之上及形成厚度為3 μ m的N型摻雜氮化鎵歐姆 接觸層54於無摻雜氮化鎵半導體層53之上。接著，形成厚度為12. 5nm的氮化鎵位障層以 及形成厚度為2. 5nm的氮化銦鎵量子井，如此重複多次而形成多重量子井結構的發光層55 於N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54之上，於完成發光層55之後，形成厚度約為35nm的P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56於發光層55之上及形成厚度為0. 25 μ m的P型摻雜氮化鎵歐姆接 觸層57於P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56之上。以上所述，即完成發光二極體應用實施例的 磊晶結構。後續，再經由習知所謂的橫向電極的晶粒製程技術將部分P型摻雜氮化鎵歐姆 接觸層57、P型摻雜氮化鋁鎵披覆層56、發光層55以及N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54移 除而露出N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層54的表面，並於P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層57的上 方形成一透光導電層58。透光導電層58系由氧化銦、氧化錫、氧化銦鉬、氧化鋅、氧化銦鋅、 氧化銦鈰、氧化銦錫、鎳/金雙層結構、鉬/金雙層結構或鈹/金雙層結構其中之一或其組 合。最後，分別於透光導電層58的上方形成第一電極59並於N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層 54的表面上形成第二電極60。第一電極59及第二電極60的材料可為鈦16/金、鈦/鋁、 鉻/金或鉻/鋁其中之一或其組合。請參閱第9圖，其係為本創作的較佳實施例的電激發光頻譜圖。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明的精神與範疇，而對其 進行的等效修改或變更，均應包含於後附的申請專利範圍中。
權利要求一種氮化鎵系發光二極體結構，系包含一基板；一氧化鋅系半導體層，形成於該基板上；一過渡層，形成於該氧化鋅系半導體層上；一第一型摻雜半導體層，形成於該過渡層上；一發光層，形成於該第一型摻雜半導體層上；一第二型摻雜半導體層，形成於該發光層上。
2.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該過渡層系由多次交 迭的金屬沾溼層及氮化層所組成。
3.根據權利要求2所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該金屬沾溼層系由1 5原子層厚度的鋁、鎵或銦所形成。
4.根據權利要求2所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該氮化層系由1 5原 子層厚度的氮原子所形成。
5.根據權利要求3所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該鋁、鎵或銦系分別由 三甲基鋁、三甲基鎵或三甲基銦反應前驅物所形成。
6.根據權利要求3所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該鋁、鎵或銦系分別由 三乙基鋁、三乙基鎵或三乙基銦反應前驅物所形成。
7.根據權利要求4所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該氮原子系由氨氣、二 甲基聯胺或第三丁基聯胺所形成。
8.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該基板係為藍寶石、碳 化矽、氧化鎂、氧化鎵、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、尖晶石、矽、鍺、砷化鎵、磷化鎵、玻璃或二硼化 ,告。
9.根據權利要求8所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該基板更包含具凹凸 圖案化的表面。
10.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該氧化鋅系半導體層 更包含具凹凸圖案化的表面。
11.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一透光導電層於 該第二型摻雜半導體層之上。
12.根據權利要求11所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一第一電極於 該透光導電層之上。
13.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一第二電極於該 第一型摻雜半導體層之上。
14.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，系包含 一基板；一氧化鋅系半導體層，形成於該基板上； 一第一過渡層，形成於該氧化鋅系半導體層上； 一第二過渡層，形成於該第一過渡層上； 一第一型摻雜半導體層，形成於該第二過渡層上； 一發光層，形成於該第一型摻雜半導體層上；一第二型摻雜半導體層，形成於該發光層上。
15.根據權利要求14所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該第一過渡層及該 第二過渡層系由多次交迭的不同金屬沾溼層及相同氮化層所組成。
16.根據權利要求15所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該第一過渡層系由 多次交迭的1 5原子層厚度的鋁金屬沾溼層及1 5原子層厚度的氮原子所組成。
17.根據權利要求15所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該第二過渡層系由 多次交迭的1 5原子層厚度的鎵金屬沾溼層及1 5原子層厚度的氮原子所組成。
18.根據權利要求14所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該基板係為藍寶石、 碳化矽、氧化鎂、氧化鎵、氧化鋰鎵、氧化鋰鋁、尖晶石、矽、鍺、砷化鎵、磷化鎵、玻璃或二硼 化鋯者。
19.根據權利要求18所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該基板更包含具凹 凸圖案化的表面。
20.根據權利要求14所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該氧化鋅系半導體 層更包含具凹凸圖案化的表面。
21.根據權利要求14所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一透光導電層 於該第二型摻雜半導體層之上。
22.根據權利要求21所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一第一電極於 該透光導電層之上。
23.根據權利要求13所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一第二電極於 該第一型摻雜半導體層之上。
24.根據權利要求1所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，系包含一基板；一氧化鋅系半導體層，形成於該基板上；一金屬沾溼層，形成於該氧化鋅系半導體層上；一氮原子層，形成於該金屬沾溼層上；以及一氮化鎵系半導體堆棧層，形成於該氮原子層上；其中，系多次交迭形成該金屬沾溼層及該氮原子層。
25.根據權利要求24所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該金屬沾溼層系由 1 5原子層厚度的鋁、鎵或銦所形成。
26.根據權利要求24所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一透光導電層 於該氮化鎵系半導體堆棧層的上方。
27.根據權利要求26所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一第一電極於 該透光導電層的上方。
28.根據權利要求24所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，該氮化鎵系半導體 堆棧層系由一無摻雜氮化鎵半導體層、一 N型摻雜氮化鎵歐姆接觸層、一氮化銦鎵/氮化鎵 多重量子井結構發光層、一 P型摻雜氮化鋁鎵披覆層以及一 P型摻雜氮化鎵歐姆接觸層所 組合。
29.根據權利要求28所述的氮化鎵系發光二極體結構，其特徵是，包含一第二電極於N 型摻雜氮化鎵歐姆接觸層的上方。
專利摘要本創作系揭露一種氮化鎵系發光二極體結構，其包括基板、第一型摻雜半導體層、發光層、第二型摻雜半導體層、透光導電層、第一電極以及第二電極。其中，更包括氧化鋅系半導體層及至少一過渡層介於基板及第一型摻雜半導體層之間。由於氧化鋅系半導體層能夠提供晶格匹配的功能，而過渡層至少包含分離的一金屬沾溼層及一氮化層以保護氧化鋅系半導體層做為緩衝之用，故可以有效地提升氮化鎵系發光二極體的結晶品質。
文檔編號H01L33/06GK201667344SQ200920268828
公開日2010年12月8日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者何思樺, 餘晟輔, 徐文慶, 林瑞明, 陳敏璋 申請人:崑山中辰矽晶有限公司