專利名稱：用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，更具體地，涉及一種適合用于可在低驅(qū)動(dòng)電壓下發(fā)射強(qiáng)光的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件的透明正電極。
背景技術(shù)：
近年來，GaN基化合物半導(dǎo)體材料已成為作為用于短波長發(fā)光器件的半導(dǎo)體材料的關(guān)注焦點(diǎn)。通過例如金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積(MOCVD)或分子束外延(MBE)的技術(shù)，這種GaN基化合物半導(dǎo)體形成在襯底(例如，氧化物單晶如藍(lán)寶石單晶、或III-V族化合物單晶)上。
這種GaN基化合物半導(dǎo)體材料的一個(gè)特性特征是，沿平行于發(fā)光表面的方向，電流的擴(kuò)散小。這種差的電流擴(kuò)散可歸因于大量的螺紋位錯(cuò)(threading dislocations)的存在，螺紋位錯(cuò)在從底面(襯底側(cè))至頂面的整個(gè)外延晶體內(nèi)存在。然而，該原因尚未被詳細(xì)解釋。同時(shí)，p型GaN基化合物半導(dǎo)體具有比n型GaN基化合物半導(dǎo)體的電阻率高的電阻率。因此，當(dāng)在p型GaN基化合物半導(dǎo)體層的表面上層疊金屬層時(shí)，沿平行于p型層的方向基本上不發(fā)生電流擴(kuò)散。從而，當(dāng)由這種半導(dǎo)體的pn結(jié)來制造LED結(jié)構(gòu)時(shí)，光發(fā)射被限制到僅在正電極下面的部分。
為了克服上述缺點(diǎn)，通常使用這樣的透明正電極，通過該透明正電極，提取從正電極下面的部分發(fā)射的光。具體地，在一種已提出的用于商業(yè)透明產(chǎn)品的技術(shù)中，各具有幾十nm厚度的多個(gè)Ni層和Au層層疊在p型層上以形成層疊的層，并且在含氧氣氛中加熱該層以成為合金，從而促進(jìn)了p型層的電阻的降低且同時(shí)形成了具有良好透明性和歐姆特性的正電極(參看日本專利號(hào)No.2803742)。
由例如導(dǎo)電金屬氧化物或超薄金屬膜的材料來制造透明電極。用這種材料或結(jié)構(gòu)很難進(jìn)行直接接合。因此，通常，設(shè)置具有足夠厚度的接合襯墊(bonding pad)電極，使得在襯墊電極和透明電極之間建立電接觸。然而，由于其相對(duì)大的厚度，金屬襯墊電極不呈現(xiàn)透明性，并且從襯墊電極下面的部分發(fā)射的光不能被提取到外部，這形成了問題。
在提高襯墊電極的附著性的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，部分地切除透明電極，并且如此設(shè)置襯墊電極，以便橋接相鄰的透明電極，從而通過與GaN半導(dǎo)體層直接接觸的部分提高了接合強(qiáng)度，使得在與透明電極接觸的部分中發(fā)生電流擴(kuò)散(參看日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kokai)No.7-94782)。
如上所述，由于從襯墊電極下面的部分發(fā)射的光不能被提取到外部，已開發(fā)了用于有效利用電流的技術(shù)，其中通過抑制電流注入到該部分中，在襯墊電極下面的部分中避免了光發(fā)射。
具體地，已公開了一些有效獲得光發(fā)射的技術(shù)，其中通過在襯墊電極下面設(shè)置絕緣區(qū)域，抑制了電流注入到襯墊下面的部分中(參看日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kokai)No.8-250768和No.8-250769)。還已公開了用于抑制電流注入到襯墊電極下面的部分中的技術(shù)，其中由具有相對(duì)于p型層的高接觸電阻率的金屬來形成襯墊電極的最底層(參看日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kokai)No.10-242516)。
然而，由本發(fā)明人進(jìn)行的研究已揭露出，任何上述技術(shù)的采用減小了正電極相對(duì)于p型層的歐姆接觸面積，從而成問題地提高了驅(qū)動(dòng)電壓。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題進(jìn)行了本發(fā)明，且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于面朝上型芯片中的透明正電極，即使使用低驅(qū)動(dòng)電壓，該芯片也可發(fā)射強(qiáng)光。此處所用的術(shù)語“透明性”是指對(duì)具有落入在發(fā)射波長范圍內(nèi)的波長的光的透明性。在氮化鎵基發(fā)光器件的情況下，發(fā)射波長范圍通常為300至600nm。
本發(fā)明提供如下方面。
(1)一種用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，所述電極包括形成在半導(dǎo)體層上的透明電極，以及形成在所述透明電極上的接合襯墊電極，其中所述接合襯墊電極具有至少與所述透明電極接觸的反射層。
(2)根據(jù)上述(1)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中作為剝離強(qiáng)度的所述反射層和所述透明電極之間的附著強(qiáng)度不小于490mN(50gf)。
(3)根據(jù)上述(1)或(2)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中對(duì)于具有落入在所述半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)射波長范圍內(nèi)的波長的光所述透明電極具有60％的透射率。
(4)根據(jù)上述(1)至(3)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述反射層由選自Al、Ag、Pt族金屬的金屬以及含有Al、Ag和Pt族金屬的至少一種金屬的合金構(gòu)成。
(5)根據(jù)上述(1)至(4)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述半導(dǎo)體發(fā)光器件是氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件。
(6)根據(jù)上述(1)至(5)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述反射層由選自Al、Ag、Pt的金屬以及含有Al、Ag和Pt的至少一種金屬的合金構(gòu)成。
(7)根據(jù)上述(1)至(6)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述反射層具有20至3,000nm的厚度。
(8)根據(jù)上述(1)至(7)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接合襯墊電極具有層結(jié)構(gòu)，并且除了所述反射層以外，還包括由Ti、Cr或Al構(gòu)成的阻擋層和/或由Au或Al構(gòu)成的最上層。
(9)根據(jù)上述(1)至(8)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極在所述接合襯墊電極側(cè)包括由金屬構(gòu)成的層。
(10)根據(jù)上述(1)至(8)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極在所述接合襯墊電極側(cè)包括由透明材料構(gòu)成的層。
(11)根據(jù)上述(10)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極僅由除了金屬以外的導(dǎo)電透明材料構(gòu)成。
(12)根據(jù)上述(1)至(11)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中對(duì)所述透明電極的最上表面進(jìn)行提取發(fā)射光的工序。
(13)根據(jù)上述(12)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極的最上表面由透明材料形成。
(14)根據(jù)上述(1)至(13)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極具有與p型半導(dǎo)體層接觸的接觸層，以及設(shè)置在所述接觸層上的電流擴(kuò)散層。
(15)根據(jù)上述(14)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層由鉑族金屬或其合金構(gòu)成。
(16)根據(jù)上述(15)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層由鉑構(gòu)成。
(17)根據(jù)上述(14)至(16)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層具有0.1至7.5nm的厚度。
(18)根據(jù)上述(17)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層具有0.5至2.5nm的厚度。
(19)根據(jù)上述(14)至(18)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層由選自金、銀和銅的金屬構(gòu)成、或由含有金、銀和銅的至少一種金屬的合金構(gòu)成。
(20)根據(jù)上述(19)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層由金或金合金構(gòu)成。
(21)根據(jù)上述(14)至(20)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層具有1至20nm的厚度。
(22)根據(jù)上述(21)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層具有3至6nm的厚度。
(23)根據(jù)上述(14)至(18)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層由導(dǎo)電透明材料構(gòu)成。
(24)根據(jù)上述(10)、(11)、(13)和(23)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料是選自ITO、氧化鋅、氧化鋅鋁、摻F的氧化錫、氧化鈦、硫化鋅、氧化鉍和氧化鎂的至少一種物質(zhì)。
(25)根據(jù)上述(24)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料是選自ITO、氧化鋅、氧化鋅鋁和摻F的氧化錫的至少一種物質(zhì)。
(26)根據(jù)上述(10)、(11)、(13)和(23)至(25)中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料具有10至5,000nm的厚度。
(27)根據(jù)上述(26)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料具有100至1,000nm的厚度。
(28)一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其采用根據(jù)上述(1)至(27)中任一項(xiàng)的正電極。
(29)一種氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括襯底；n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，這些層以該順序?qū)盈B在所述襯底上并且由氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層形成；設(shè)置在所述p型半導(dǎo)體層上的正電極；以及設(shè)置在所述n型半導(dǎo)體層上的負(fù)電極，其中所述正電極是根據(jù)上述(1)至(27)中任一項(xiàng)的正電極。
(30)一種燈，其采用根據(jù)上述(28)或(29)的發(fā)光器件。
根據(jù)本發(fā)明，使電流流到透明電極的接合襯墊電極具有與至少透明電極接觸的反射層，從而可降低由在接合襯墊電極和透明電極之間的界面處的光吸收所引起的發(fā)射光的衰減。因而，可提高發(fā)射光的提取效率和強(qiáng)度。


圖1是采用本發(fā)明的正電極的發(fā)光器件的示意性截面圖；圖2是采用本發(fā)明的正電極且在實(shí)例中所制造的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性截面圖；以及圖3是采用本發(fā)明的正電極且在實(shí)例中所制造的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是采用本發(fā)明正電極的發(fā)光器件的示意性截面圖。參考標(biāo)號(hào)10表示本發(fā)明的正電極，其由透明電極(11)和接合襯墊電極(13)構(gòu)成。透明電極(11)例如由接觸層(111)和電流擴(kuò)散層(112)構(gòu)成。接合襯墊電極(13)例如由反射層(131)、阻擋層(132)和最上層(133)構(gòu)成；即，具有三層結(jié)構(gòu)。參考標(biāo)號(hào)1表示襯底，2表示GaN基化合物半導(dǎo)體層、其由n型半導(dǎo)體層(3)、發(fā)光層(4)和p型半導(dǎo)體層(5)構(gòu)成，6表示緩沖層，以及20表示負(fù)電極。
在具有透明正電極的面朝上型芯片中，從發(fā)光層(4)發(fā)射的光僅通過芯片的側(cè)面以及通過沒有被接合襯墊電極覆蓋的透明電極提取出來。
通過采用本發(fā)明的正電極，朝向接合襯墊電極(13)發(fā)射的光被用作接合襯墊電極的底部表面(即，與透明電極接觸的表面)的反射層(131)反射。一些反射光線沿橫向方向或傾斜方向被散射，而其它的光線被反射到接合襯墊電極下面的部分。沿橫向方向或傾斜方向被散射的光線通過芯片的側(cè)面被提取到外部，而被反射到接合襯墊電極下面的部分的光線通過芯片的底部表面被進(jìn)一步散射或反射，并通過芯片的側(cè)面以及通過透明電極的(沒有被襯墊電極覆蓋的)一部分提取出來。
用作接合襯墊電極的最底層的這樣設(shè)置的反射層使在接合襯墊電極下面發(fā)射的光被提取到外部，從而獲得高發(fā)射強(qiáng)度。比較而言，當(dāng)接合襯墊電極的最底層吸收光時(shí)，在接合襯墊電極下面發(fā)射的光實(shí)際上被襯墊電極的最底層吸收，而沒有被提取到外部。
為了確實(shí)獲得本發(fā)明的效果，必須使反射層直接接觸透明電極。結(jié)果，必須使反射層牢固地附著到透明電極上，以使接合襯墊電極具有足夠的強(qiáng)度。在常規(guī)的方法中，在將金絲連接到接合襯墊電極的步驟中，接合襯墊電極必須不從透明電極剝離。從而，優(yōu)選作為剝離強(qiáng)度的反射層和透明電極的附著強(qiáng)度不小于490mN(50gf)。更優(yōu)選不小于784mN(80gf)的剝離強(qiáng)度，最優(yōu)選不小于980mN(100gf)的剝離強(qiáng)度。為了提高反射層和透明電極的附著強(qiáng)度，例如，存在這樣的方法，其中在形成反射層之后預(yù)先處理透明電極的表面或者進(jìn)行熱處理。
根據(jù)形成反射層的材料而改變的反射層的反射率優(yōu)選為60％或更高，更優(yōu)選為80％或更高，進(jìn)一步更優(yōu)選為90％或更高。
利用例如分光光度計(jì)的設(shè)備可以容易地確定反射率。然而，很難確定接合襯墊電極的反射率，這是因?yàn)殡姌O本身具有非常小的表面積。由此，在一種可選方法中，在形成接合襯墊電極期間，在反應(yīng)室中提供例如由玻璃形成的寬的、透明的虛襯底。確定虛襯底上的接合襯墊電極的反射率。
接合襯墊電極的反射層優(yōu)選由具有高反射率的金屬形成。具體地，反射層優(yōu)選由例如Pt、Rh、Ru或Ir的鉑族金屬；Al；Ag；或含有選自這些金屬的至少一種金屬元素的合金形成。在這些金屬中，Al、Ag、Pt和含有選自這些金屬的至少一種金屬元素的合金通常用作電極材料，從而從可用性、易操作等的觀點(diǎn)來看是優(yōu)選的。
在其中不形成開口或窗口的情況下，在透明電極上直接形成接合襯墊電極。當(dāng)在透明電極上設(shè)置接合襯墊電極時(shí)，歐姆接觸面積不減小，且即使在接合襯墊電極下面的部分中，電極的接觸電阻也不增大。從而，可防止驅(qū)動(dòng)電壓的增加。另外，由于通過用作接合襯墊電極的最底部表面的反射層來反射已通過透明電極的光，可以抑制過多的光吸收。
在透明電極上的任何位置處可以形成接合襯墊電極。例如，可以在離負(fù)電極最遠(yuǎn)的位置處或在芯片的中心處形成接合襯墊電極。然而，在過度靠近負(fù)電極的位置處形成的接合襯墊電極是不優(yōu)選的，這是由于在接合期間，金屬絲(wire)或球(ball)之間可能發(fā)生短路。
接合襯墊電極優(yōu)選具有盡可能大的表面積，以便于接合操作。然而，由于表面積變大，發(fā)射光的提取受到抑制。結(jié)果，芯片的輸出顯著下降。例如，當(dāng)超過一半的芯片表面區(qū)域覆蓋有襯墊電極時(shí)，發(fā)射光的提取受到抑制，導(dǎo)致輸出顯著下降，而當(dāng)襯墊電極的表面積過小時(shí)，接合操作變得困難，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。由此，優(yōu)選襯墊電極的表面積稍大于接合球(bondingball)的直徑。通常，襯墊電極具有其直徑約為100μm的圓形的平面圖。
在接合襯墊電極的反射層由高反射率金屬形成的情況下，反射層的厚度優(yōu)選為20至3,000nm。當(dāng)反射層過薄時(shí)，不能獲得充分的反射，而當(dāng)厚度過大時(shí)，形成反射層所需的周期延長了，并且材料成本增加；即，沒有提供優(yōu)點(diǎn)。更優(yōu)選地，厚度為50至1,000nm，其中最優(yōu)選100至500nm。
接合襯墊電極可以僅由上述高反射率金屬形成。換句話說，接合襯墊電極可以僅由反射層構(gòu)成。同時(shí)，各種材料和結(jié)構(gòu)的接合襯墊電極已公知。從而，可以在任何公知的接合襯墊電極的半導(dǎo)體層側(cè)(即，在透明電極側(cè))設(shè)置上述反射層。可選地，可以用上述反射層替代任何公知的接合襯墊電極的最底層(在半導(dǎo)體層側(cè))。
在接合襯墊電極的這種層疊結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)反射層上的層疊部分沒有特定的限制，可以采用任何結(jié)構(gòu)的層疊部分。在層疊結(jié)構(gòu)的接合襯墊電極中，在反射層上設(shè)置的層起著提高整個(gè)接合襯墊電極的強(qiáng)度的重要作用。從而，該層必須由具有相對(duì)高強(qiáng)度的金屬材料形成或必須足夠厚。從該觀點(diǎn)來看，Ti、Cr和Al是理想的材料。在它們之中，從材料強(qiáng)度的觀點(diǎn)來看優(yōu)選Ti。在該層加強(qiáng)了接合襯墊電極的情況下，該層稱為“阻擋層”。
反射層也可以用作阻擋層。當(dāng)反射層由具有高反射率和高強(qiáng)度的金屬材料形成并且具有大厚度時(shí)，不需要形成額外的阻擋層。例如，當(dāng)反射層由Al形成時(shí)，不需要阻擋層。
阻擋層優(yōu)選具有20至3,000nm的厚度。當(dāng)阻擋層過薄時(shí)，提高強(qiáng)度的效果是不夠的，而當(dāng)該層過厚時(shí)，沒有獲得特別的優(yōu)點(diǎn)，僅僅發(fā)生成本的增加。更優(yōu)選地，厚度為50至1,000nm，最優(yōu)選為100至500nm。
接合襯墊電極的最上層(在反射層的相反側(cè))優(yōu)選由牢固地接合到接合球的材料形成。接合球通常由金構(gòu)成，且Au和Al已公知具有對(duì)金接合球的優(yōu)良的接合性能。在它們之中，特別優(yōu)選金。最上層優(yōu)選具有50至1,000nm的厚度，更優(yōu)選100至500nm。當(dāng)最上層過薄時(shí)，對(duì)接合球的接合性能是不夠的，而當(dāng)該層過厚時(shí)，沒有獲得特別的優(yōu)點(diǎn)，僅僅是增加了成本。
在p型半導(dǎo)體層上形成的透明電極滿足性能上的需要。優(yōu)選的性能的實(shí)例包括與p型層的低接觸電阻、優(yōu)良的光學(xué)透射性(在發(fā)光器件是其中從發(fā)光器層發(fā)射的光通過電極側(cè)被提取出來的面朝上安裝型的情況下)、以及用于在整個(gè)p型層內(nèi)均勻地?cái)U(kuò)散電流的優(yōu)良的導(dǎo)電性。
各種材料和結(jié)構(gòu)的透明電極已經(jīng)是公知的，在本發(fā)明中可以采用任何公知的透明電極而沒有任何限制。然而，為了滿足在性能上的上述需求，透明電極優(yōu)選具有包含至少兩層的結(jié)構(gòu)；即，與p型層接觸的接觸層和設(shè)置在接觸層上的并且促進(jìn)電流擴(kuò)散的電流擴(kuò)散層。如果滿足上述性能上的需求，當(dāng)然，可以采用兼具接觸層和電流擴(kuò)散層的性能的一層。當(dāng)采用一層結(jié)構(gòu)時(shí)，優(yōu)勢是制造工藝的復(fù)雜性較小。
要求接觸層呈現(xiàn)對(duì)p型層的低接觸電阻。從該觀點(diǎn)來看，接觸層優(yōu)選由鉑族金屬如鉑(Pt)、釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)或鈀(Pd)形成、或由其合金形成。在它們之中，Pt和Pt合金是特別優(yōu)選的，這是由于相對(duì)于未經(jīng)歷高溫?zé)崽幚淼木哂邢鄬?duì)高電阻的p型GaN基化合物半導(dǎo)體層，Pt和Pt合金在沒有任何熱處理的情況下具有高功函數(shù)并且可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的歐姆接觸。
在接觸層由鉑族金屬或其合金形成的情況下，從光學(xué)透明度的觀點(diǎn)來看，必須顯著減小該層的厚度，優(yōu)選為0.1至7.5nm。當(dāng)厚度小于0.1nm時(shí)，不能可靠地形成這種薄膜，而當(dāng)厚度超過7.5nm時(shí)，透明度降低。更優(yōu)選地，厚度為5nm或更小。考慮到由于隨后層疊電流擴(kuò)散層以及所形成膜的穩(wěn)定性所引起的透明度的降低，該厚度特別優(yōu)選為0.5至2.5nm。
然而，當(dāng)減小接觸層的厚度時(shí)，接觸層沿平面方向的電阻增加，由于p型層的比較高的電阻，電流擴(kuò)散被限制到用作電流注入部分的接合襯墊電極的周圍。結(jié)果，發(fā)射圖形的均勻性降低，由此降低了發(fā)射輸出。
當(dāng)在接觸層上設(shè)置具有高光透射率和高電導(dǎo)率的電流擴(kuò)散層用作用于促進(jìn)接觸層的電流擴(kuò)散性能的方法時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)電流的均勻擴(kuò)散，而不極大地削弱低接觸電阻和鉑族金屬的光透射率，由此可以制造具有高輸出的發(fā)光器件。
電流擴(kuò)散層優(yōu)選由具有高電導(dǎo)率的金屬材料例如選自金、銀和銅的金屬；或含有這些金屬中的至少一種的合金形成。在它們之中，金是最優(yōu)選的，這是由于其薄膜呈現(xiàn)高光透射率。
可選地，電流擴(kuò)散層還可以由具有高電導(dǎo)率的透明材料如硫化鋅和金屬氧化物例如ITO、氧化鋅、氧化鋅鋁、摻F的氧化錫、氧化鈦、氧化鉍和氧化鎂形成。從高光透射率的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選這種透明材料。在它們之中，已知ITO、氧化鋅、氧化鋅鋁和摻F的氧化錫具有導(dǎo)電性，從而是最優(yōu)選的。
在電流擴(kuò)散層由金屬形成的情況下，該層的厚度優(yōu)選為1至20nm。當(dāng)厚度小于1nm時(shí)，電流擴(kuò)散效果差，而當(dāng)厚度超過20nm時(shí)，電流擴(kuò)散層的光學(xué)透明性顯著下降，可能降低發(fā)射輸出。更優(yōu)選地，厚度為10nm或更小。此外，當(dāng)厚度被控制為3至6nm時(shí)，電流擴(kuò)散層具有均衡的光學(xué)透明性和電流擴(kuò)散效果。通過結(jié)合這種電流擴(kuò)散層和上述接觸層，可以以高發(fā)射輸出在正電極的整個(gè)表面上方獲得均勻的發(fā)射。
在電流擴(kuò)散層由透明材料形成的情況下，該層的厚度優(yōu)選為10至5,000nm。當(dāng)厚度小于10nm時(shí)，電流擴(kuò)散效果差，而當(dāng)厚度超過5,000nm時(shí)，電流擴(kuò)散層的光學(xué)透明性顯著下降，可能降低發(fā)射輸出。更優(yōu)選地，厚度為50至2,000nm。此外，當(dāng)厚度被控制為100至1,000nm時(shí)，電流擴(kuò)散層具有均衡的光學(xué)透明性和電流擴(kuò)散效果。通過結(jié)合這種電流擴(kuò)散層和上述接觸層，可以以高輸出在正電極的整個(gè)表面上方獲得均勻的發(fā)射。
在透明電極上形成接合襯墊電極的情況下，透明電極的最上層可以覆蓋有金屬或金屬氧化物。
透明電極的最上層可以是電流擴(kuò)散層，并且電流擴(kuò)散層可以覆蓋有用于接合接合襯墊電極的層。由于用于接合的層的形成削弱了透明性，最上層優(yōu)選為電流擴(kuò)散層。
可以在透明電極的最上表面上進(jìn)行提取發(fā)射光的工序。在該工序中，例如，在透明電極的最上表面上設(shè)置凹入部分和/或凸出部分?？梢酝ㄟ^利用構(gòu)圖或通過濕法處理來提供凹入部分和/或凸出部分。對(duì)凹入部分和/或凸出部分的形狀沒有特定限制，可以采用任何公知的形狀如條形、網(wǎng)格和點(diǎn)。
并且，當(dāng)在具有凹入部分和/或凸出部分的這種表面上形成接合襯墊電極時(shí)，可以提高反射層和透明電極的附著強(qiáng)度。
對(duì)形成接觸層、電流擴(kuò)散層和接合襯墊電極的方法沒有特定的限制，可以采用任何公知的方法例如真空氣相淀積或?yàn)R射。
本發(fā)明的正電極可應(yīng)用于任何常規(guī)公知的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件，例如圖1中所示的器件，其包括襯底；通過緩沖層的媒介在襯底上層疊的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層(即，n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層)。
對(duì)襯底的材料沒有特定的限制，襯底可以由任何公知的材料形成。公知的材料的實(shí)例包括氧化物單晶如藍(lán)寶石單晶(Al2O3；A平面、C平面、M平面或R平面)、尖晶石單晶(MgAl2O4)、ZnO單晶、LiAlO2單晶、LiGaO2單晶和MgO單晶；Si單晶；SiC單晶；GaAs單晶；AIN單晶；GaN單晶；以及硼化物單晶如ZrB2單晶。對(duì)襯底的晶向沒有特定的限制。襯底的晶面可以對(duì)特定晶面傾斜或不傾斜。
對(duì)n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)沒有特定的限制，這些層可以具有各種已知的結(jié)構(gòu)。P型半導(dǎo)體層可以具有常規(guī)的載流子濃度。值得注意的是，本發(fā)明的透明電極還可以應(yīng)用于具有低載流子濃度(例如，大約1×1017cm-3)的p型半導(dǎo)體層。
在本發(fā)明中，對(duì)用于形成n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體的類型沒有特定的限制，可以采用由分子式AlxInyGa1-x-yN(0≤x＜1，0≤y＜1，0≤x+y＜1)表示的常規(guī)公知的半導(dǎo)體。
對(duì)用于生長這些氮化鎵半導(dǎo)體的方法沒有特定的限制，可以采用任何公知的方法來生長III族氮化物半導(dǎo)體、例如MOCVD(金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積)、HVPE(氫化物氣相外延)或MBE(分子束外延)。從層厚度可控性和批量生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選采用MOCVD。在MOCVD的情況下，采用氫氣(H2)或氮?dú)?N2)作為載氣，采用三甲基鎵(TMG)或三乙基鎵(TEG)作為Ga(III族元素)源，采用三甲基鋁(TMA)或三乙基鋁(TEA)作為Al(III族元素)源，采用三甲基銦(TMI)或三乙基銦(TEI)作為In(III族元素)源，以及采用氨(NH3)、肼(N2H4)等作為N(V族元素)源。另外，采用用作Si源的甲硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H6)、或者用作Ge源的鍺烷(GeH4)或有機(jī)鍺化合物作為n型摻雜劑，而采用用作Mg源的雙(環(huán)戊二烯基)鎂(Cp2Mg)或雙(乙基環(huán)戊二烯基)鎂((EtCp)2Mg)作為p型摻雜劑。
為了使負(fù)電極附著到包括襯底以及連續(xù)設(shè)置在襯底的頂部上的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以使負(fù)電極與n型半導(dǎo)體層接觸，去除一部分發(fā)光層和一部分p型半導(dǎo)體層，以便露出n型半導(dǎo)體層。此后，在剩余的p型半導(dǎo)體層上形成本發(fā)明的正電極，并在露出的n型半導(dǎo)體層上形成負(fù)電極。對(duì)負(fù)電極的組成和結(jié)構(gòu)沒有特定的限制，可以采用任何公知的負(fù)電極。
當(dāng)采用對(duì)具有落入在發(fā)射波長范圍內(nèi)的波長的光透明的襯底如藍(lán)寶石和SiC時(shí)，可以在襯底的背面上設(shè)置反射膜。當(dāng)設(shè)置反射膜時(shí)，可以減少在襯底的底部處的發(fā)射光的損耗。從而，可以進(jìn)一步提高對(duì)發(fā)射光的提取效率。
并且，可以進(jìn)行這樣的工序，通過其在半導(dǎo)體或透明電極的表面上、或襯底的背面上設(shè)置凹入部分和/或凸出部分。結(jié)果，可進(jìn)一步提高對(duì)發(fā)射光的提取效率。通過該工序可以形成相對(duì)于襯底傾斜的表面以及垂直表面。為了防止多次反射，優(yōu)選形成傾斜表面。可以通過研磨半導(dǎo)體或透明電極的表面或襯底的背面來進(jìn)行該工序?？蛇x地，可以通過采用透明材料的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行該工序。
通過將本發(fā)明的正電極用于半導(dǎo)體發(fā)光器件，可以制造呈現(xiàn)高發(fā)射強(qiáng)度的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件。換句話說，基于該技術(shù)可以制造高亮度LED。從而，可以在低電功率下驅(qū)動(dòng)均采用了基于該技術(shù)制造的芯片的電子設(shè)備如移動(dòng)式電話和顯示面板；均采用了任何該電子設(shè)備的機(jī)器和裝置如汽車、計(jì)算機(jī)和游戲機(jī)，并實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的特性。特別地，在由電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式電話、游戲機(jī)、玩具和汽車部件中顯著地獲得了電功率節(jié)省效果。
實(shí)例下面將通過實(shí)例將更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，其不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限制于此。
<實(shí)例1>
圖2示出了在該實(shí)例中制造的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件的截面圖，以及圖3示出了其平面圖。通過下列工序制造氮化鎵化合物半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)。在藍(lán)寶石襯底(1)上形成AIN緩沖層(6)，并在緩沖層上，依序形成下列層未摻雜的GaN底襯層(undercoat layer)(厚度8μm)(3a)；Si摻雜的n型GaN接觸層(厚度2μm)(3b)；n型In0.1Ga0.9N覆層(厚度250nm)(3c)；包括Si摻雜的GaN勢壘層(5層和一個(gè)最終層，每層厚度16nm)和In0.2Ga0.8N阱層(5層，每層厚度2.5nm)的多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光層(4)；Mg摻雜的p型Al0.07Ga0.93N覆層(厚度0.01μm)(5a)；以及Mg摻雜的p型GaN接觸層(厚度0.15μm)(5b)。在氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的p型GaN接觸層上，形成本發(fā)明的正電極(10)，正電極由下列層構(gòu)成包括Pt接觸層(厚度1.5nm)(111)和Au電流擴(kuò)散層(厚度5nm)(112)的透明電極(11)；以及具有由Pt層(厚度50nm)(13a)、Ti層(厚度20nm)(13b)、Al層(厚度10nm)(13c)、Ti層(厚度100nm)(13d)和Au層(厚度200nm)(13e)構(gòu)成的五層結(jié)構(gòu)的接合襯墊電極(13)。在形成接合襯墊電極的五層之中，具有高反射率的Pt層(厚度50nm)(13a)用作反射層。在n型GaN接觸層上，形成具有Ti/Au雙層結(jié)構(gòu)的負(fù)電極(20)。由此制造的發(fā)光器件的半導(dǎo)體側(cè)用作光提取側(cè)。圖3示出了正電極和負(fù)電極的結(jié)構(gòu)。
在上述層疊結(jié)構(gòu)中，n型GaN接觸層具有1×1019cm-3的載流子濃度，GaN勢壘層具有1×1018cm-3的Si摻雜劑濃度，p型GaN接觸層具有5×1018cm-3的載流子濃度，以及p型AIGaN覆層具有5×1019cm-3的Mg摻雜劑濃度。
在眾所周知的典型條件下通過MOCVD層疊這些氮化鎵化合物半導(dǎo)體層。通過下列工序形成正電極和負(fù)電極。
通過下列工序利用反應(yīng)離子蝕刻來露出將要在其上設(shè)置負(fù)電極的一部分n型GaN接觸層。
首先，通過下列工序在p型半導(dǎo)體層上形成蝕刻掩模。將光致抗蝕劑施加在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上，通過公知的光刻技術(shù)除去一部分抗蝕劑，該部分比正電極稍大。將由此處理過的層疊結(jié)構(gòu)置于真空氣相淀積裝置中，并在4×10-4pa或更低的壓力下通過電子束方法層疊Ni(厚度約50nm)和Ti(厚度約300nm)。隨后，通過剝離(lift-off)從正電極區(qū)域以外的區(qū)域去除層疊的金屬膜以及光致抗蝕劑。
在反應(yīng)離子蝕刻裝置的蝕刻反應(yīng)室中設(shè)置的一個(gè)電極上，放置半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)。將蝕刻反應(yīng)室抽真空到10-4pa，并將蝕刻氣體(Cl2)供給至已被抽真空的反應(yīng)室內(nèi)。進(jìn)行蝕刻，直到露出n型GaN接觸層。在完成蝕刻之后，從反應(yīng)離子蝕刻裝置中移走該結(jié)構(gòu)，并用硝酸和氫氟酸去除蝕刻掩模。
隨后，通過公知的光刻和剝離技術(shù)，僅在用于形成正電極的區(qū)域中在p型GaN接觸層上形成由Pt構(gòu)成的接觸層和由Au構(gòu)成的電流擴(kuò)散層。在形成接觸層和電流擴(kuò)散層時(shí)，將氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層的層疊結(jié)構(gòu)置于真空氣相淀積裝置中，并在p型GaN接觸層上依序?qū)盈BPt(1.5nm)和Au(5nm)。在從真空反應(yīng)室中移開層疊結(jié)構(gòu)之后，用廣泛公知的剝離工序處理層疊結(jié)構(gòu)。以類似的方式，在電流擴(kuò)散層的一部分上，依序形成Pt反射層(13a)、Ti阻擋層(13b)、Al阻擋層(13c)、Ti阻擋層(13d)和Au最上層(13e)，以由此形成接合襯墊電極(13)。從而，在p型GaN接觸層上形成本發(fā)明的正電極。
在由此露出的n型GaN接觸層上，通過下列工序形成負(fù)電極。首先，將抗蝕劑施加到結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上，并通過公知的光刻技術(shù)去除在露出的n型GaN接觸層上用于形成負(fù)電極的一部分抗蝕劑。通過常規(guī)采用的真空氣相淀積，在半導(dǎo)體層上依序淀積Ti(100nm)和Au(200nm)，以由此形成負(fù)電極。此后，通過常規(guī)的方法去除抗蝕劑。
研磨和拋光具有正電極和負(fù)電極的由此形成的晶片的襯底的背面，以由此將襯底厚度調(diào)整到80μm，接著通過利用激光劃片器在半導(dǎo)體層疊的層側(cè)刻劃晶片并通過芯片分割線切割，以由此制造正方形芯片(350μm×350μm)。通過利用探針的測量，發(fā)現(xiàn)在20mA的施加電流下各個(gè)芯片的正向電壓為2.9V。
在TO-18封裝管殼內(nèi)安裝芯片。通過利用測試器的測量，發(fā)現(xiàn)在20mA的施加電流下芯片的發(fā)射輸出為4.5mW。來自發(fā)光表面的發(fā)射的分布表明，光發(fā)射出現(xiàn)在與表面上方的正電極對(duì)應(yīng)的發(fā)光表面的整個(gè)區(qū)域內(nèi)。
發(fā)現(xiàn)在實(shí)例1中制造的反射層在470nm的波長區(qū)域中具有92％的反射率。借助于分光光度計(jì)利用由玻璃制成的虛襯底來確定反射率，在形成接合襯墊電極期間玻璃制成的虛襯底已被置于同一反應(yīng)室內(nèi)。
并且，通過常規(guī)的剪力測試器(shear tester)來確定接合襯墊電極的剝離強(qiáng)度。發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度平均不小于980mN(100gf)，沒有什么可從透明電極脫落的。
<比較實(shí)例1>
除了在形成了接合襯墊電極的區(qū)域中沒有設(shè)置透明電極、以及接合襯墊電極不具有反射層(13a)以外，重復(fù)例1的工序，以由此制造發(fā)光器件。從而，在比較例1中，接合襯墊電極的最底層(在半導(dǎo)體側(cè))是Ti層(13b)，其與p型接觸層(5b)直接接觸。
為了建立電接觸，使接合襯墊電極的周圍與透明電極接觸，其中接觸面積約為接合襯墊電極的面積的5％。電流通過接觸部分從接合襯墊電極流向透明電極。
以與實(shí)例1的方式相同的方式來評(píng)估由此制造的發(fā)光器件，發(fā)現(xiàn)正向電壓和發(fā)射輸出分別為3.1V和4.2mW。來自發(fā)光表面的發(fā)射的分布表明，在對(duì)應(yīng)于區(qū)域上方的接合襯墊電極的區(qū)域中沒有發(fā)生光發(fā)射。這些結(jié)果表面，與Pt相比，Ti具有相對(duì)于p型接觸層(5b)更高的接觸電阻和更低的反射率。
<實(shí)例2>
除了將透明電極(11)的Pt接觸層(111)的厚度調(diào)整為1nm；除了采用通過濺射形成的具有100nm厚度的ITO膜作為電流擴(kuò)散層(112)；以及除了由AI形成接合襯墊電極的反射層(13a)以外，重復(fù)實(shí)例1的工序，以由此制造發(fā)光器件。
以與實(shí)例1的方式相同的方式來評(píng)估由此制造的發(fā)光器件，發(fā)現(xiàn)正向電壓和發(fā)射輸出分別為2.9V和5.0mW。
并且，通過常規(guī)的剪力測試器來確定接合襯墊電極的剝離強(qiáng)度。在多個(gè)樣品中發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度平均不小于980mN(100gf)，但在接合襯墊電極和透明電極之間的界面處發(fā)生脫落。
<比較實(shí)例2>
除了接合襯墊電極(13)不具有反射層(13a)以外，重復(fù)實(shí)例1的工序，由此制造發(fā)光器件。以與實(shí)例1的方式相同的方式來評(píng)估由此制造的發(fā)光器件。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)正向電壓為2.9V，這與實(shí)例2的低值相同，但發(fā)射輸出降低到4.7mW。
<實(shí)例3>
在該實(shí)例中，以與例1相似的方式通過下列工序來制造氮化鎵化合物半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)。在藍(lán)寶石襯底(1)上形成AiN緩沖層(6)，并在緩沖層上，依序形成下列層未摻雜的GaN底襯層(厚度6μm)(3a)；Ge摻雜的n型GaN接觸層(厚度4μm)(3b)；Si摻雜的n型In0.1Ga0.9N覆層(厚度180nm)(3c)；包括Si摻雜的GaN勢壘層(5層和一個(gè)最終層，每層厚度16nm)和In0.2Ga0.8N阱層(5層，每層厚度2.5nm)的多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光層(4)；Mg摻雜的p型Al0.07Ga0.93N覆層(厚度0.01μm)(5a)；Mg摻雜的p型Al0.02Ga0.98N接觸層(厚度0.175μm)(5b)；以及Ge摻雜的n型GaN隧穿層(厚度20nm)(未示出)。在氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的Ge摻雜的n型GaN隧穿層上，形成本發(fā)明的正電極(10)，正電極由下列層構(gòu)成僅由ITO電流擴(kuò)散層(厚度250nm)(112)構(gòu)成的透明電極(11)；以及具有由Al層(厚度50nm)(13a)、Ti層(厚度20nm)(13b)、Al層(厚度10nm)(13c)、Ti層(厚度100nm)(13d)和Au層(厚度200nm)(13e)構(gòu)成的五層結(jié)構(gòu)的接合襯墊電極(13)。在形成接合襯墊電極的五層之中，具有高反射率的Al層(厚度50nm)(13a)用作反射層。在n型GaN接觸層上，形成具有Ti/Au雙層結(jié)構(gòu)的負(fù)電極(20)。由此制造的發(fā)光器件的半導(dǎo)體側(cè)用作光提取側(cè)。圖3示出了正電極和負(fù)電極的結(jié)構(gòu)。
在上述層疊結(jié)構(gòu)中，n型GaN接觸層具有8×1018cm-3的載流子濃度，n型InGaN覆層具有7×1018cm-3的Si摻雜劑濃度，GaN勢壘層具有1×1017cm-3的Si摻雜劑濃度，p型AIGaN接觸層具有5×1017cm-3的載流子濃度，p型AIGaN覆層具有2×1020cm-3的Mg摻雜劑濃度，以及n型GaN隧穿層具有2×1019cm-3的Ge摻雜劑濃度。
以與實(shí)例1的方式相同的方式來評(píng)估由此制造的發(fā)光器件，發(fā)現(xiàn)正向電壓和發(fā)射輸出分別為3.2V和8.5mW。
并且，通過常規(guī)的剪力測試器來確定接合襯墊電極的剝離強(qiáng)度。在多個(gè)樣品中發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度平均不小于980mN(100gf)，但在接合襯墊電極和透明電極之間的界面處發(fā)生脫落。
工業(yè)適用性采用本發(fā)明正電極的半導(dǎo)體發(fā)光器件呈現(xiàn)低驅(qū)動(dòng)電壓和高發(fā)射強(qiáng)度。從而，該發(fā)光器件可顯著有效地用于制造燈或類似的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，所述電極包括形成在半導(dǎo)體層上的透明電極，以及形成在所述透明電極上的接合襯墊電極，其中所述接合襯墊電極具有至少與所述透明電極接觸的反射層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中作為剝離強(qiáng)度的所述反射層和所述透明電極之間的附著強(qiáng)度不小于490mN(50gf)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中對(duì)于具有落入在所述半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)射波長范圍內(nèi)的波長的光所述透明電極具有60％的透射率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述反射層由選自Al、Ag、Pt族金屬的金屬以及含有Al、Ag和Pt族金屬的至少一種金屬的合金構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述半導(dǎo)體發(fā)光器件是氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述反射層由選自Al、Ag、Pt的金屬以及含有Al、Ag和Pt的至少一種金屬的合金構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述反射層具有20至3,000nm的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接合襯墊電極具有層結(jié)構(gòu)，并且除了所述反射層以外，還包括由Ti、Cr或Al構(gòu)成的阻擋層和/或由Au或Al構(gòu)成的最上層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極在所述接合襯墊電極側(cè)包括由金屬構(gòu)成的層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極在所述接合襯墊電極側(cè)包括由透明材料構(gòu)成的層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極僅由金屬以外的導(dǎo)電透明材料構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中對(duì)所述透明電極的最上表面進(jìn)行提取發(fā)射光的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極的最上表面由透明材料形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明電極具有與p型半導(dǎo)體層接觸的接觸層，以及設(shè)置在所述接觸層上的電流擴(kuò)散層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層由鉑族金屬或其合金構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層由鉑構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層具有0.1至7.5nm的厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述接觸層具有0.5至2.5nm的厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層由選自金、銀和銅的金屬構(gòu)成、或由含有金、銀和銅的至少一種金屬的合金構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層由金或金合金構(gòu)成。
21.根據(jù)上權(quán)利要求14至20中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層具有1至20nm的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層具有3至6nm的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述電流擴(kuò)散層由導(dǎo)電透明材料構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求10、11、13和23中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料是選自ITO、氧化鋅、氧化鋅鋁、摻F的氧化錫、氧化鈦、硫化鋅、氧化鉍和氧化鎂的至少一種物質(zhì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料是選自ITO、氧化鋅、氧化鋅鋁和摻F的氧化錫的至少一種物質(zhì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求10、11、13和23至25中任一項(xiàng)的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料具有10至5，000nm的厚度。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極，其中所述透明材料具有100至1，000nm的厚度。
28.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其采用根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)的正電極。
29.一種氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括襯底；n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，這些層以該順序?qū)盈B在所述襯底上并且由氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層形成；設(shè)置在所述p型半導(dǎo)體層上的正電極；以及設(shè)置在所述n型半導(dǎo)體層上的負(fù)電極，其中所述正電極是根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)的正電極。
30.一種燈，其采用根據(jù)權(quán)利要求28或29的發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于面朝上型芯片中的透明正電極，該芯片即使用低驅(qū)動(dòng)電壓也可發(fā)射強(qiáng)光。本發(fā)明的用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的正電極包括形成在半導(dǎo)體層上的透明電極和形成在所述透明電極上的接合襯墊電極，其中所述接合襯墊電極具有至少與所述透明電極接觸的反射層。
文檔編號(hào)H01L33/40GK1993837SQ200580025689
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者三木久幸, 村木典孝, 渡邊宗隆 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社