Способ изготовления светодиода

Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов и может использоваться для производства светодиодов. Способ изготовления полупроводникового светоизлучающего прибора, выполненного на основе нитрида галлия, заключается в том, что на излучающую поверхность наносится пористый слой диоксида кремния с коэффициентом преломления ниже 1,47. Технический результат - увеличение внешнего квантового выхода.

 

Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов и может использоваться для производства светодиодов.

Известен способ изготовления полупроводникового светоизлучающего прибора [US 20040113163], включающего подложку со сформированным на ее поверхности текстурированным слоем, имеющим шероховатую поверхность, а также выращенные методом эпитаксии слои из нитридного материала, образующие полупроводниковую гетероструктуру с р-n-переходом. Благодаря наличию указанного текстурированного слоя, микровыступы и микровпадины которого образуют центры рассеяния светового излучения, снижается влияние на выход света эффекта полного внутреннего отражения света, возникающего на границе «подложка - примыкающий к подложке слой материала», в случае, когда показатель преломления материала указанного слоя меньше показателя преломления материала подложки. В результате увеличивается доля выводимого через подложку светового излучения и, тем самым, повышается внешняя оптическая эффективность прибора.

Недостатком данного способа является то, что по отношению к основному технологическому процессу эпитаксиального выращивания полупроводниковых слоев требуются дополнительные технологические операции, включающие, например, такие операции, как травление материала слоя, в том числе с предварительным нанесением фотомаски, усложняющие технологию изготовления рассматриваемого прибора.

Так же известен способ изготовления полупроводникового светоизлучающего прибора [TW 591808] (ближайший аналог), включающего сапфировую подложку, а также выполненные из нитридного материала и выращенные методом эпитаксии последовательно расположенные буферный слой и слои, образующие полупроводниковую гетероструктуру с р-n-переходом. При этом между буферным слоем и подложкой располагается промежуточный слой, который, по одному из вариантов выполнения прибора, имеет поры, сформированные путем травления материала слоя и предназначенные для снижения механических напряжений в материале полупроводниковой гетероструктуры, обусловленных рассогласованием кристаллической решетки материала подложки и материала полупроводниковых слоев. Однако, кроме указанной функции, поры промежуточного слоя выступают в качестве центров рассеяния светового излучения, благодаря наличию которых снижается влияние на выход света эффекта полного внутреннего отражения света на границе «подложка - примыкающий к подложке слой материала» и, соответственно, увеличивается доля выводимого светового излучения.

Недостатком данного способа является сложность технологии изготовления светоизлучающего прибора.

Цель предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности вывода света из кристалла полупроводникового светоизлучающего прибора, излучающего свет в синем и ультрафиолетовом диапазоне спектра излучения.

Поставленная цель достигается путем осаждения на поверхность гетероструктуры пористых пленок диоксида кремния с различной концентрацией пор и коэффициентом преломления ниже 1,47.

Пример конкретной реализации способа

На поверхность гетероструктуры на основе нитрида галлия (GaN) наносится просветляющая пленка пористого диоксида кремния методом магнетронного распыления составной мишени кремний-графит (SiC) с отведением электронно-ионной бомбардировки от гетероструктуры.

Способ изготовления полупроводникового светоизлучающего прибора, выполненного на основе нитрида галлия, отличающийся тем, что на излучающую поверхность наносится пористый слой диоксида кремния с коэффициентом преломления ниже 1,47.