專利名稱：一種照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件中發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種照明用 氮化鎵基發(fā)光二極管器件。
背景技術(shù)：
如文獻F.A. Ponce and D.P, Bour, Nitride-based semiconductors for blue and green light-emitting devices, Nature, 386 ( 1997) 351禾卩文獻Shuji Nakamura， Gerhard Fasol, "The Blue Laser Diode, —GaN based light emitters and lasers", Springer-Verlage Berlin Heidelberg, New York, ( 1997)所述，在徘徊了二十多年之后，GaN基半導(dǎo)體薄膜的生長于二十世紀(jì)九十年代初有 了飛速的發(fā)展。如文獻 Shuji Nakamura, d.a/. "Candela-class highbrightness InGaN/AlGaN double-heterostmcture blue-light-emitting diodes, J;7; /.尸/7,丄e". 64(13):1687-89,1994 、 文獻 Shuji Nakamura, e/.a/. "InGaN-based multi-quantum-well-structure laser diodes", Jpn.J.Appl. Phys. 35: L74-76, 1996禾口文獻F.Binet, d.a/. "Mechanisms of recombination in GaN photodetectors， ^ p/ /2， 69(9): 1202-04, 1996所述，隨著對P-GaN， InGaN研究的突破，用其化合物研制出了 GaN基藍/綠光LED、 GaN基激 光二極管(LD)、 GaN基紫外探測器等。盡管GaN基LED己有部分產(chǎn)業(yè)化，但仍存在著大量的問題和有待改 進的地方。首先，由于現(xiàn)有n型InGaN的電子密度(1019/cm3)和遷移率 (lOOcmVVs)都遠(yuǎn)高于p型GaN (10'7"和10cm2/Vs),所以pn結(jié)的 耗盡層則基本上是存在于p型GaN —側(cè)，這對以n型InGaN為有源層的 發(fā)光二極管來說是矛盾的，存在著大量的電子-空穴非輻射復(fù)合。因此，二 極管的發(fā)光效率很低。
其次，必需在低溫(600°C-900°C)和氮氣(N2)氣氛下生長InGaN 有源層，而后繼生長p型GaN則需要在高溫(1050°C)和氫氣(H2)氣 氛中進行，這就造成了一個很大的溫度切換(約400。C溫差)、 一個很大 的氣流擾動(環(huán)境氣氛切換)和一個大的晶格失配。因此，在二極管中很 難形成優(yōu)質(zhì)的pn異質(zhì)結(jié)。發(fā)明內(nèi)容(--)要解決的技術(shù)問題 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種照明用氮化鎵基發(fā)光二極 管器件，以提高二極管的發(fā)光效率和功率，在二極管中形成優(yōu)質(zhì)的pn異 質(zhì)結(jié)。(二)技術(shù)方案 為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，該二極管器件包括 p型襯底(3);在p型襯底(3)上依次外延生長的p型GaN基化合物(5)和n型 InGaN有源層(6);在n型InGaN有源層(6)上制備的n型透明電極(12):禾口在p型襯底(3)的背面制備的p型電極(11)。該二極管器件在所述n型InGaN有源層(6)與n型透明電極(12) 之間進一步包括n型GaN基化合物(4)，該n型GaN基化合物(4)在 p型襯底(3)上按照p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和 n型GaN基化合物(4)的順序依次外延生長而成，并在n型GaN基化合 物(4)上制備n型透明電極(12)。該二極管器件在p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在 p型襯底(3)上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n 型InGaN有源層(6)和n型GaN基化合物(4)的順序依次外延生長而 成。該二極管器件在p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在 p型襯底(3)上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)和 n型InGaN有源層(6)的順序依次外延生長而成。該二極管器件在所述n型InGaN有源層(6)上進一步包括p型GaN 基化合物(5),該p型GaN基化合物(5)在p型襯底(3)上按照p型 GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和p型GaN基化合物(5) 的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將最外層 的p型GaN基化合物(5)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露 出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的最外 層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)， 它們與n型電極(8)形成兩個pn異質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)為n型 InGaN有源層(6)與位于其兩側(cè)的p型GaN基化合物(5)形成的pn異 質(zhì)結(jié)。該二極管器件在所述p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在 p型襯底(3)上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n 型InGaN有源層(6)和p型GaN基化合物(5)的順序依次外延生長而 成。該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)， 它們與n型電極(8)形成pii同質(zhì)結(jié)與pn異質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié) 為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)， 所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與最外層p型GaN基化合物(5) 形成的pn異質(zhì)結(jié)。該二極管器件在最外層p型GaN基化合物(5)與次外層n型InGaN 有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有 源層(7)在p型襯底(3)上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN 有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源層(7)禾卩p型GaN 基化合物(5)的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的
方法，將最外層p型GaN基化合物(5)與次外層p型InGaN有源層(7) 局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN有源層(6) 上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的最外層p型GaN基化合物(5)上 制備p型透明電極(9)。
該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)， 它們與n型電極(8)形成兩個pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié)為n型 InGaN有源層(6)與位于其兩側(cè)的p型InGaN有源層(7)形成的pn同 質(zhì)結(jié)。
該二極管器件在所述n型InGaN有源層(6)上進一步包括:p型InGaN 有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3)上按照p型GaN 基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和p型InGaN有源層(7)的順序 依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將p型InGaN有 源層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN 有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型InGaN有源層(7) 上制備p型透明電極(9)。
該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)， 它們與n型電極(8)形成pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié) 為n型InGaN有源層(6)與p型GaN基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)， 所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN有源層(7)形成 的pn同質(zhì)結(jié)。
該二極管器件在所述p型InGaN有源層(7)上進一步包括p型GaN 基化合物(5)，該p型GaN基化合物(5)在p型襯底(3)上按照p型 GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p 型GaN基化合物(5)的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法 腐蝕的方法，將p型GaN基化合物(5)和p型InGaN有源層(7)局部 去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN有源層(6)上 制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型GaN基化合物(5)上制備p型 透明電極(9)。
該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)， 它們與n型電極(8)形成pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)
為n型InGaN有源層(6)與p型GaN基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)， 所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN有源層(7)形成 的pn同質(zhì)結(jié)。該二極管器件在p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在 p型襯底(3)上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n 型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p型GaN基化合物(5) 的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將p型 GaN基化合物(5)與p型InGaN有源層(7)局部去除，露出n型InGaN 有源層(6)，在露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在 剩余未刻蝕的p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11 )， 它們與n型電極(8)形成兩個pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié)為n型 InGaN有源層(6)與其兩側(cè)的p型InGaN有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。所述p型襯底(3)為p型碳化硅SiC、 p型砷化鎵GaAs或p型硅Si 三者之一；所述p型電極(11)為反射型的p型電極，或為透明的p型電 極。所述n型GaN基化合物(4)為n型GaN、 n型AlGaN或n型InGaN 三種化合物的任意一種，或者為n型GaN、 n型AlGaN或n型InGaN三 種化合物的任意組合，所述n型GaN基化合物(4)的禁帶寬度大于n型 InGaN有源層(6)和p型InGaN有源層(7)的禁帶寬度。所述p型GaN基化合物(5)為p型GaN、 p型AlGaN或p型InGaN 三種化合物的任意-一種，或者為p型GaN、 p型AlGaN或p型InGaN三 種化合物的任意組合，所述p型GaN基化合物(5)的禁帶寬度大于p型 InGaN有源層(7)和n型InGaN有源層(6)的禁帶寬度。所述p型InGaN有源層(7)發(fā)出的光子能量與其帶隙能量差相對應(yīng)， 即Eg-hc/;i，其中，Eg為禁帶寬度，h為普朗克常數(shù)，c為光速，入為波長， 該有源層(7)與n型GaN基化合物(4)接觸形成pn異質(zhì)結(jié)，與相同組 份的n型InGaN有源層(6)接觸形成pn同質(zhì)結(jié)，所述p型InGaN有源 層(7)的禁帶寬度小于n型GaN基化合物(4)和p型GaN基化合物(5)
的禁帶寬度。所述n型InGaN有源層(6)發(fā)出的光子能量與其帶隙能量差相對應(yīng) 即，Eg=hcA,該有源層(6)與n型GaN基化合物(4)接觸形成pn異質(zhì) 結(jié)，與相同組份的p型InGaN有源層(7)接觸形成pn同質(zhì)結(jié)，所述n型 InGaN有源層(6)的禁帶寬度小于n型GaN基化合物(4)、 p型GaN基 化合物(5)的禁帶寬度。對于含有單個pn結(jié)的器件，所述pn異質(zhì)結(jié)界面的制備工藝為降溫過 程，所述pn同質(zhì)結(jié)界面的制備工藝為溫度無變化過程；對于含有兩個pn 結(jié)的器件，其中至少有一個pn結(jié)的制備為降溫過程，或為溫度無變化過 程。(三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、 利用本發(fā)明，可以使pn結(jié)電子-空穴復(fù)合發(fā)光區(qū)與整個耗盡層基本 重合。由于n型GaN中電子的濃度和遷移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于p型InGaN中空穴 的濃度和遷移率，故電子從n型GaN向p型InGaN的擴散要遠(yuǎn)多于空穴 從p型GaN向n型InGaN的擴散，pn結(jié)耗盡層主要存在于p型InGaN — 側(cè)，因此選擇p型InGaN為有源區(qū)，從而使電子-空穴復(fù)合發(fā)光區(qū)與耗盡 層相一致，使發(fā)光區(qū)擴大了數(shù)倍，提高了電子-空穴的復(fù)合效率，進而提高 了 pn結(jié)GaN基LED器件的發(fā)光效率。2、 利用本發(fā)明，可以有效避免pn結(jié)界面上的In組份逃逸。在通常的 低溫(600°C-900°C) n型InGaN生長向高溫(1050°C) p型GaN生長的 升溫轉(zhuǎn)換中，很難避免In組份的逃逸，但在本發(fā)明中將pn結(jié)選擇在由n 型GaN生長向p型InGaN生長的降溫過程中，其In組份逃逸情況可大為 改善，能夠在二極管中形成優(yōu)質(zhì)的pn異質(zhì)結(jié)。3、 利用本發(fā)明，可避免pn結(jié)界面上的晶格失配。通常InGaN與GaN 的晶格失配高達12%，因此會引出許多失配位錯和穿越位錯，但在本發(fā)明 中選擇由n型InGaN向p型InGaN的同質(zhì)結(jié)，其情況可大為改善，能夠 在二極管中形成陡峭的、無失配位錯的pn同質(zhì)結(jié)。4、 利用本發(fā)明，增加了GaN基LED的pn結(jié)個數(shù)。由于目前的GaN
基LED器件是由單個pn結(jié)構(gòu)成，因此在芯片面積不變的情況下它的功率 很難提高。而在p型襯底上外延生長p-n-p結(jié)構(gòu)，相應(yīng)制備出各自的電極， 并使兩個pn結(jié)并聯(lián)，則可在相同芯片尺寸下成倍地提高GaN基發(fā)光二極 管功率。5、利用本發(fā)明，改善了 GaN基LED的白光光譜特性。由于目前的 GaN基LED白光光譜是由一個窄藍光峰和-一個寬的熒光粉黃光峰疊加而 成，因此它的白光光譜是一有起伏的曲線，藍光峰越窄，這種起伏越大， 白光光譜越差。而以p型InGaN為有源區(qū)所構(gòu)成pn同質(zhì)結(jié)和pn異質(zhì)結(jié)， 能夠產(chǎn)生較寬的藍光峰，兩個較寬峰的疊加就可以形成較為平坦的白光光 譜，這在色度學(xué)上極為重要。另一方面，較寬的藍光峰對激發(fā)熒光粉也較 為有效，從而可以提高熒光粉對藍光光子的轉(zhuǎn)化效率，改善GaN基LED 的白光光譜特性。


圖1為本發(fā)明提供的第一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的第二種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖3為本發(fā)明提供的第三種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖4為本發(fā)明提供的第四種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖5為本發(fā)明提供的第五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖6為本發(fā)明提供的第六種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖7為本發(fā)明提供的第七種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖；圖8為本發(fā)明提供的第八種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖9為本發(fā)明提供的第九種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu) 的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的第一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pn單異質(zhì)結(jié)GaN基LED器件， 具體包括p型襯底(3);在p型襯底(3)上依次外延生長的p型GaN 基化合物(5)和n型InGaN有源層(6);在n型InGaN有源層(6)上 制備的n型透明電極(12):和在p型襯底(3)的背面制備的p型電極(11 )。 制備所述第一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)和n型InGaN有源層(6)， 在n型InGaN有源層(6)上制備大面積的n型透明電極(12)、以及接線 柱；然后在p型襯底(3)的背面制備p型電極(11)。如圖2所示，圖2為本發(fā)明提供的第二種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pnn雙異質(zhì)結(jié)GaN基LED器件。 該二極管器件是在圖1所述第一種類型的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件 的基礎(chǔ)上進一步包括n型GaN基化合物(4)的器件，即在圖1所述第一 種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的n型InGaN有源層(6)與n型 透明電極(12)之間進一步包括n型GaN基化合物(4)。所述n型GaN基化合物(4)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)禾卩n型GaN基化合物(4)的順序 依次外延生長而成，并在n型GaN基化合物(4)上制備n型透明電極(12)。制備所述第二種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6) 和n型GaN基化合物(4)，在n型GaN基化合物(4)上制備n型透明電 極(2)、以及接線柱；然后在p型襯底(3)的背面制備p型電極(11)。
如圖3所示，圖3為本發(fā)明提供的第三種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為雙側(cè)限制的pn同質(zhì)結(jié)GaN基 LED器件。該二極管器件是在圖2所述第二種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件的基礎(chǔ)上進一步包括p型InGaN有源層(7)的器件，即在圖2 所述第二種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的p型GaN基化合物(5) 與n型InGaN有源層(6)進一步包括p型InGaN有源層(7)。所述p型InGaN有源層(7)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)和n型GaN 基化合物(4)的順序依次外延生長而成。制備所述第三種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)和n型GaN基化合物(4)，并在最外層n型GaN 基化合物(4)上制備n型透明電極(12)、以及接線柱；然后在p型襯底 (3)的背面制備p型電極(11)。如圖4所示，圖4為本發(fā)明提供的第四種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為單側(cè)受限的pn同質(zhì)結(jié)GaN基 LED器件。該二極管器件是在圖1所述第一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器 件的基礎(chǔ)上進一步包括p型InGaN有源層(7)的器件，即在圖1所述第 一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的p型GaN基化合物(5)與n 型InGaN有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)。所述p型InGaN有源層(7)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)和n型InGaN有源層(6)的順序依 次外延生長而成。制備所述第四種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在P型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7) 和n型InGaN有源層(6)，并在最外層n型InGaN有源層(6)上制備n 型透明電極(12)、以及接線柱；然后在p型襯底(3)的背面制備p型電 極(11)。
如圖5所示，圖5為本發(fā)明提供的第五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pn-np異質(zhì)結(jié)并聯(lián)大功率GaN基 LED器件。該二極管器件是在圖1所述第一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器 件的基礎(chǔ)上進一步包括p型GaN基化合物(5)的器件，即在圖l所述第 一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的n型InGaN有源層(6)上進 一步包括p型GaN基化合物(5)。所述p型GaN基化合物(5)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和p型GaN基化合物(5)的順序 依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將最外層的p型 GaN基化合物(5)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n 型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的最外層p型 GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。制備所述第五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6) 和p型GaN基化合物(5)，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將最外 層的p型GaN基化合物(5)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在 露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的最 外層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)、以及接線柱；然 后在p型襯底(3)的背面制備p型電極(11);并連接p型透明電極(9) 和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形成兩個pn異質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所 述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與位于其兩側(cè)的p型GaN基化合 物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)。如圖6所示，圖6為本發(fā)明提供的第六種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pn同質(zhì)結(jié)與pn異質(zhì)結(jié)并聯(lián)的大 功率GaN基LED器件。該二極管器件是在圖5所述第五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器 件的基礎(chǔ)上進一步包括p型InGaN有源層(7)的器件，即在圖5所述第 五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的P型GaN基化合物(5)與n 型InGaN有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)。所述p型InGaN有源層(7)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)和p型GaN 基化合物(5)的順序依次外延生長而成。制備所述第六種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)和p型GaN基化合物(5)，并采用干法刻蝕或濕 法腐蝕的方法，將最外層的p型GaN基化合物(5)局部去除，露出n型 InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)， 在剩余未刻蝕的最外層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)、 以及接線柱；然后在p型襯底(3)的背面制備p型電極(11);并連接p 型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形成pn同質(zhì)結(jié) 與pn異質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN 有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)，所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6) 與最外層p型GaN基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)。如圖7所示，圖7為本發(fā)明提供的第七種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pn-叩同質(zhì)結(jié)并聯(lián)大功率GaN基 LED器件。該二極管器件是在圖5所述第五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器 件的基礎(chǔ)上進一步包括p型InGaN有源層(7)的器件，即在圖5所述第 五種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的最外層p型GaN基化合物(5) 與次外層n型InGaN有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)。所述p型InGaN有源層(7)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN 有源層(7)和p型GaN基化合物(5)的順序依次外延生長而成，并采 用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將最外層p型GaN基化合物(5)與次外 層p型InGaN有源層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露 出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的最外
層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。制備所述第七種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p型GaN基化合物(5)， 并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將最外層p型GaN基化合物(5)與 次外層p型InGaN有源層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)， 在露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的 最外層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)、以及接線柱； 然后在p型襯底(3)的背面制備p型電極(11);并連接p型透明電極(9) 和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形成兩個pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所 述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與位于其兩側(cè)的p型InGaN有源 層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。如圖8所示，圖8為本發(fā)明提供的第八種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)并聯(lián)的大 功率GaN基LED器件。該二極管器件是在圖1所述第一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器 件的基礎(chǔ)上進一步包括p型InGaN有源層(7)的器件，即在圖1所述第 一種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的n型InGaN有源層(6)上進 一步包括p型InGaN有源層(7)。所述p型InGaN有源層(7)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和p型InGaN有源層(7)的順序依 次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將p型InGaN有源 層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的,n型InGaN有 源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型InGaN有源層(7) 上制備p型透明電極(9)。制備所述第八種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6) 和p型InGaN有源層(7),并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將p型InGaN 有源層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN
有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型InGaN有源層(7) 上制備p型透明電極(9)、以及接線柱；然后在p型襯底(3)的背面制 備p型電極(U);并連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n 型電極(8)形成pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN 有源層(6)與p型GaN基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)，所述pn同質(zhì) 結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。如圖9所示，圖9為本發(fā)明提供的第九種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二 極管器件結(jié)構(gòu)的示意圖，該二極管器件為pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)并聯(lián)的大 功率GaN基LED器件。該二極管器件是在圖8所述第八種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器 件的基礎(chǔ)上進一步包括p型GaN基化合物(5)的器件，即在圖8所述第 八種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的p型IriGaN有源層(7)之上 進一步包括p型GaN基化合物(5)。所述p型GaN基化合物(5)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p型GaN 基化合物(5)的順序依次外延生長而成。制備所述第九種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，是在p型襯底 (3)上依次外延生長p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p型GaN基化合物(5)，并采用干法刻蝕或濕 法腐蝕的方法，將p型GaN基化合物(5)和p型InGaN有源層(7)局 部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN有源層(6) 上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型GaN基化合物(5)上制備p 型透明電極(9)、以及接線柱；然后在p型襯底(3)的背面制備p型電 極(11);并連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極 (8)形成pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有 源層(6)與p型GaN基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)，所述pn同質(zhì)結(jié) 為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。對于本發(fā)明提供的第七種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，該二
極管器件也可以是在圖9所述第九種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的基礎(chǔ)上進一步包括p型InGaN有源層(7)的器件，即在圖9所述第九 種類型照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件的p型GaN基化合物(5)與n型 InGaN有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)。所述p型InGaN有源層(7)是在p型襯底(3)上按照p型GaN基 化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN 有源層(7)和p型GaN基化合物(5)的順序依次外延生長而成。此時，具體制備過程與前文所述制備第七種類型照明用氮化鎵基發(fā)光 二極管器件相同，這里就不再贅述。另外，對于圖1至圖IO所述的十種類型的照明用氮化鎵基發(fā)光二極 管器件而言，所述p型襯底(3)為p型碳化硅SiC、 p型砷化鎵GaAs或 p型硅Si三者之一；所述p型電極(11)為反射型的p型電極，或為透明 的p型電極。所述n型GaN基化合物(4)為n型GaN、 n型AlGaN或n型InGaN 三種化合物的任意一種，或者為n型GaN、 n型AlGaN或n型InGaN三 種化合物的任意組合，所述n型GaN基化合物(4)的禁帶寬度大于n型 InGaN有源層(6)和p型InGaN有源層(7)的禁帶寬度。所述p型GaN基化合物(5 )為p型GaN、 p型AlGaN或p型InGaN 三種化合物的任意一種，或者為p型GaN、 p型AlGaN或p型InGaN三 種化合物的任意組合，所述p型GaN基化合物(5)的禁帶寬度大于p型 InGaN有源層(7)和n型InGaN有源層(6)的禁帶寬度。所述n型InGaN有源層(6)為發(fā)光區(qū)，其發(fā)出的光子能量與其帶隙 能量差相對應(yīng)(Eg=hc/"，該有源層(6)與n型GaN基化合物(4)接觸 形成pn異質(zhì)結(jié)，與相同組份的p型InGaN有源層(7)接觸形成pn同質(zhì) 結(jié)，所述n型InGaN有源層(6)的禁帶寬度小于n型GaN基化合物(4)、 p型GaN基化合物(5)的禁帶寬度。 .
所述p型InGaN有源層(7)發(fā)出的光子能量與其帶隙能量差相對應(yīng) (Eg=hc/"，其中，Eg為禁帶寬度、h為普朗克常數(shù)、c為光速、入為波長， 該有源層(7)與n型GaN基化合物(4)接觸形成pn異質(zhì)結(jié)，與相同組 份的n型InGaN有源層(6)接觸形成pn同質(zhì)結(jié)，所述p型InGaN有源 層(7)的禁帶寬度小于n型GaN基化合物(4)和p型GaN基化合物(5) 的禁帶寬度。所述pn結(jié)界面的制備工藝，對于含有單個pn結(jié)的器件，pn異質(zhì)結(jié)界 面的制備工藝為降溫過程，pn同質(zhì)結(jié)界面的制備工藝為溫度無變化過程； 對于含有兩個pn結(jié)的器件，其中至少有一個pn結(jié)的制備為降溫過程，或 為溫度無變化過程。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行 了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征在于，該二極管器件包括p型襯底(3)；在p型襯底(3)上依次外延生長的p型GaN基化合物(5)和n型InGaN有源層(6)；在n型InGaN有源層(6)上制備的n型透明電極(12)；和在p型襯底(3)的背面制備的p型電極(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在所述n型InGaN有源層(6)與n型透明電極(12) 之間進一步包括n型GaN基化合物(4)，該n型GaN基化合物(4)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和n型GaN基化 合物(4)的順序依次外延生長而成，并在n型GaN基化合物(4)上制 備n型透明電極(12)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源 層(6)和n型GaN基化合物(4)的順序依次外延生長而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5) 、 p型InGaN有源層(7)和n型InGaN有 源層(6)的順序依次外延生長而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在所述n型InGaN有源層(6)上進一歩包括 p型GaN基化合物(5)，該p型GaN基化合物(5)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和p型GaN基化 合物(5)的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法， 將最外層的p型GaN基化合物(5)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)， 在露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的 最外層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形 成兩個pn異質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與位于其兩側(cè)的p型GaN 基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在所述p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源 層(6)和p型GaN基化合物(5)的順序依次外延生長而成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形 成pn同質(zhì)結(jié)與pn異質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN有源層(7) 形成的pn同質(zhì)結(jié)，所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與最外層p 型GaN基化合物(5)形成的pn異質(zhì)結(jié)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在最外層p型GaN基化合物(5)與次外層n型InGaN 有源層(6)之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源 層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p型GaN基化合物(5〉的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將最外層p型GaN 基化合物(5)與次外層p型InGaN有源層(7)局部去除，露出n型InGaN 有源層(6)，在露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在 剩余未刻蝕的最外層p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形 成兩個pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與位于其兩側(cè)的p型InGaN 有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件在所述n型InGaN有源層(6)上進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)和p型InGaN有 源層(7)的順序依次外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法， 將p型InGaN有源層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露 出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型 InGaN有源層(7)上制備p型透明電極(9)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特 征在于，該二極管器件進一步包括-連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形 成pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型GaN基化合物(5) 形成的pn異質(zhì)結(jié)，所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN 有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特 征在于，該二極管器件在所述p型InGaN有源層(7)上進一步包括p型GaN基化合物(5)，該p型GaN基化合物(5)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 n型InGaN有源層(6)、 p型InGaN有源 層(7)和p型GaN基化合物(5)的順序依次外延生長而成，并采用干 法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將p型GaN基化合物(5)和p型InGaN有源 層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)，在露出的n型InGaN有 源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的p型GaN基化合物(5) 上制備p型透明電極(9)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特 征在于，該二極管器,進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形 成pn異質(zhì)結(jié)與pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn異質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型GaN基化合物(5) 形成的pn異質(zhì)結(jié)，所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與p型InGaN 有源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特 征在于，該二極管器件在p型GaN基化合物(5)與n型InGaN有源層(6) 之間進一步包括p型InGaN有源層(7)，該p型InGaN有源層(7)在p型襯底(3) 上按照p型GaN基化合物(5)、 p型InGaN有源層(7)、 n型InGaN有源 層(6)、 p型InGaN有源層(7)和p型GaN基化合物(5)的順序依次 外延生長而成，并采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，將p型GaN基化合 物(5)與p型InGaN有源層(7)局部去除，露出n型InGaN有源層(6)， 在露出的n型InGaN有源層(6)上制備n型電極(8)，在剩余未刻蝕的 p型GaN基化合物(5)上制備p型透明電極(9)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，其特征 在于，該二極管器件進一步包括連接p型透明電極(9)和p型電極(11)，它們與n型電極(8)形 成兩個pn同質(zhì)結(jié)的并聯(lián)；所述pn同質(zhì)結(jié)為n型InGaN有源層(6)與其兩側(cè)的p型InGaN有 源層(7)形成的pn同質(zhì)結(jié)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管 器件，其特征在于， 所述p型襯底(3)為p型碳化硅SiC、 p型砷化鎵GaAs或p型硅Si 三者之一；所述p型電極(11)為反射型的p型電極，或為透明的p型電極。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管 器件，其特征在于，所述n型GaN基化合物(4)為n型GaN、 n型AlGaN或n型InGaN 三種化合物的任意一種，或者為n型GaN、 n型AlGaN或n型InGaN三 種化合物的任意組合，所述n型GaN基化合物(4)的禁帶寬度大于n型 InGaN有源層(6)和p型InGaN有源層(7)的禁帶寬度。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管 器件，其特征在于，所述p型GaN基化合物(5)為p型GaN、 p型AlGaN或p型InGaN 三種化合物的任意一種，或者為p型GaN、 p型AlGaN或p型InGaN三 種化合物的任意組合，所述p型GaN基化合物(5)的禁帶寬度大于p型 InGaN有源層(7)和n型InGaN有源層(6)的禁帶寬度。
20、 根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管 器件，其特征在于，所述p型InGaN有源層(7)發(fā)出的光子能量與其帶隙能量差相對應(yīng)， 即Eg-hc從，其中，Eg為禁帶寬度，h為普朗克常數(shù)，c為光速，X為波長， 該有源層(7)與n型GaN基化合物(4)接觸形成pn異質(zhì)結(jié)，與相同組 份的n型InGaN有源層(6)接觸形成pn同質(zhì)結(jié)，所述p型InGaN有源 層(7)的禁帶寬度小于n型GaN基化合物(4)和p型GaN基化合物(5) 的禁帶寬度。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管 器件，其特征在于，所述n型InGaN有源層(6)發(fā)出的光子能量與其帶隙能量差相對應(yīng) 即，Eg-hc從，該有源層(6)與n型GaN基化合物(4)接觸形成pn異質(zhì) 結(jié)，與相同組份的p型InGaN有源層(7)接觸形成pn同質(zhì)結(jié)，所述n型 1nGaN有源層(6)的禁帶寬度小于n型GaN基化合物(4)、 p型GaN基 化合物(5)的禁帶寬度。
22、根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件， 其特征在于，對于含有單個pn結(jié)的器件，所述pn異質(zhì)結(jié)界面的制備工藝為降溫過 程，所述pn同質(zhì)結(jié)界面的制備工藝為溫度無變化過程；對于含有兩個pn 結(jié)的器件，其中至少有一個pn結(jié)的制備為降溫過程，或為溫度無變化過 程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明用氮化鎵基發(fā)光二極管器件，該二極管器件包括p型襯底(3)；在p型襯底(3)上依次外延生長的p型GaN基化合物(5)和n型InGaN有源層(6)；在n型InGaN有源層(6)上制備的n型透明電極(12)；和在p型襯底(3)的背面制備的p型電極(11)。利用本發(fā)明，使電子-空穴復(fù)合發(fā)光區(qū)與整個耗盡層基本重合，可提高二極管的發(fā)光效率；另一方面，在低溫下制備pn結(jié)，可有效地防止In組份的逃逸，大大提高pn結(jié)質(zhì)量；通過pnp的疊形層生長，可成倍提高器件功率。
文檔編號H01L33/00GK101118938SQ20061008907
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
發(fā)明者韓培德 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所