發光二極體

【11】證書號數：I437730

【45】公告日： 中華民國 103 (2014) 年 05 月 11 日 【51】Int. Cl.： H01L33/14 (2010.01)

發明　　　　　全 6 頁　 【54】名　　稱：發光二極體

LIGHT EMITTING DIODE

【21】申請案號：099111358 【22】申請日： 中華民國 99 (2010) 年 04 月 13 日 【11】公開編號：201135972 【43】公開日期： 中華民國 100 (2011) 年 10 月 16 日 【72】發 明 人： 劉文超 (TW) LIU, WEN CHAU；劉亦浚 (TW) LIU, YI JUNG

【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路 1 號 【74】代 理 人： 莊世超 【56】參考文獻： TW 200834957A TW 201007999A1 TW 200947767A1 審查人員：謝靜旻 [57]申請專利範圍 1.　一種發光二極體，包括：一基板；一緩衝層，成長於該基板之上；一 n 型層，成長於該 緩衝層之上；一多重量子井層，成長於該 n 型層之上；一 n 型摻雜層，成長於該多重量 子井層之上；一 p 型層，成長於該 n 型摻雜層之上，並與該 n 型摻雜層直接接觸，且該 n 型摻雜層與該 p 型層形成一埋入式 p-n 接面；一透明導電層，成長於該 p 型層之上； 以及一電極，成長於該透明導電層及該 n 型層之上。 2.　如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該基板之材料係為半絕緣型氧化鋁。 3.　如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該緩衝層之材料係為未摻雜型氮化鎵， 其厚度範圍約為 0.1 微米至 10 微米。 4.　如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該 n 型層係為一 n 型氮化鎵層，其電子 載子濃度約為 1×1016 _cm-3 _{至 3×10}19 _cm-3 _{，以及其厚度範圍約為 0.5 微米至 5 微米，並} 且該 n 型層之摻雜元素係為矽。 5.　如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該多重量子井層係由複數量子井結構所 堆疊而成，每一量子井結構包括一氮化鎵層及一氮化銦鎵層，該些量子井結構之數量約 為 2 至 50，並且該氮化銦鎵之化學式為 In_X Ga_1-X N，其 x 值範圍約為 0.01 至 0.25。 6.　如申請專利範圍第 5 項所述之發光二極體，其中該多重量子井層中氮化鎵層之摻雜元素 係為矽，其摻雜濃度範圍約為 1×1016 _cm-3 _{至 1×10}19 _cm-3 _{，以及其厚度範圍約為 10 奈} 米至 20 奈米，並且該氮化銦鎵層之厚度範圍約為 1 奈米至 5 奈米。 7.　如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該 n 型摻雜層之材料係為氮化銦鎵及氮 化鎵之其一，並且該氮化銦鎵之化學式為 In_x Ga_1-x N，x 值範圍約為 0.01 至 0.3。 8.　如申請專利範圍第 7 項所述之發光二極體，其中該 n 型摻雜層之電子載子濃度約為 1×1017 cm-3 至 1×1019 cm-3 ，以及其厚度範圍約為 1 奈米至 100 奈米。 8480

-9.　如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該 p 型層之材料係為摻雜型氮化鎵，其 電洞載子濃度約為 1×1016 _cm-3 _{至 1×10}18 _cm-3 _{，以及其厚度範圍約為 0.1 微米至 1 微} 米，並且該 p 型層之摻雜元素係為鎂及鋅之其一。 10. 如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該透明導電層係為一金屬薄膜或一金屬 氧化物層，並且其電阻率範圍係為 10-8 _{歐姆-公分至 10}-1 _{歐姆-公分。} 11. 如申請專利範圍第 10 項所述之發光二極體，更包括一覆蓋鈍化層成長於該透明導電層之 上，該覆蓋鈍化層之材料係為氧化鋅、二氧化矽或氮化矽，並且其厚度範圍約為 10 奈米 至 500 奈米。 12. 如申請專利範圍第 1 項所述之發光二極體，其中該電極包括一 p 型電極及一 n 型電極， 該 p 型電極成長於該透明導電層，以及該 n 型電極成長於該 n 型層之上。 13. 如申請專利範圍第 12 項所述之發光二極體，其中該 p 型電極係由鉻、鉑與金所組成，並 且該鉻之厚度範圍約為 1 奈米至 100 奈米，該鉑之厚度範圍約為 10 奈米至 300 奈米，以 及該金之厚度範圍約為 100 奈米至 3000 奈米。 14. 如申請專利範圍第 12 項所述之發光二極體，其中該 n 型電極係由鉻、鉑與金所組成發光 二極體，該鉻之厚度範圍約為 1 奈米至 100 奈米，該鉑之厚度範圍約為 10 奈米至 300 奈 米，以及該金之厚度範圍約為 100 奈米至 3000 奈米。 15. 如申請專利範圍第 12 項所述之發光二極體，其中該 n 型電極係由鈦與金所組成，該鈦之 厚度範圍約為 1 奈米至 100 奈米，以及該金之厚度範圍約為 100 奈米至 3000 奈米。 圖式簡單說明 第一圖，係為本發明實施例之一種發光二極體之結構圖。 第二圖，係為本發明實施例之一種發光二極體之部份放大的內建電場之示意圖。 第三圖，係為本發明實施例之一種發光二極體與習知比較之正向電流-電壓曲線圖。 第四圖，係為本發明實施例之一種發光二極體與習知比較之電壓-電流線性圖。 第五圖，係為本發明實施例之一種發光二極體之局部能帶圖。 第六圖所示，係為本發明實施例之一種發光二極體與習知比較之機器模式下元件存活率-輸入電壓之對照關係曲線圖。 (2) 8481

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