專利名稱：：基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，所述基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件具有由基于GaN的半導(dǎo)體形成的部件層。
背景技術(shù)：
：在近幾年，作為用于短波長發(fā)光器件的半導(dǎo)體材料，基于GaN的化合物半導(dǎo)體材料已經(jīng)引起注意。通過金屬有機物化學(xué)氣相淀積(MOCVD)方法、分子束外延(MBE)方法等可以將基于GaN的化合物半導(dǎo)體形成在藍寶石單晶、各種其它氧化物或III-V族化合物的襯底上。盡管與GaN超過10。/。的晶格常數(shù)差異，但藍寶石單晶襯底是發(fā)現(xiàn)的普遍接受的襯底，因為歸因于形成A1N或AlGaN緩沖層，在其上可以形成良好的氮化物半導(dǎo)體。當使用藍寶石單晶襯底時，在其上依次堆疊n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層。由于藍寶石單晶襯底是絕緣體，其部件結(jié)構(gòu)通常允許存在形成在p型半導(dǎo)體層上的正電極和形成在n型半導(dǎo)體層上的負電極。存在兩種類型，即正裝(face-up)系統(tǒng)和倒裝芯片系統(tǒng)，正裝(face-up)系統(tǒng)使用例如銦錫氧化物(ITO)的透明電極作為正電極從p型半導(dǎo)體側(cè)提取光，倒裝芯片系統(tǒng)通過使用例如Ag的高反射膜作為正電極從藍寶石襯底側(cè)提取光。雖然如上所述藍寶石襯底通常被廣泛地接受，但由于其是絕緣體，藍寶石襯底存在一些問題。笫一個問題為為了在n型半導(dǎo)體層上形成負電極，通過蝕刻直到暴露了n型半導(dǎo)體層為止來去除發(fā)光層，用于形成負電極的部分減少了發(fā)光層的面積，由此成比例地降低了輸出。第二個問題為由于正電極和負電極都位于襯底的同一表面的一側(cè)上，會不可避免地沿水平方向發(fā)生電流的流動，由此會局部地形成高電流密度部分，其結(jié)果是器件將產(chǎn)生熱。第三個問題為由于藍寶石單晶襯底具有低熱導(dǎo)率，不能擴散產(chǎn)生的熱，因此不可避免地會增加器件的溫度。為了解決上述問題，公開了用于制造氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，該方法為通過將導(dǎo)電襯底接合到通過依次在藍寶石單晶襯底上堆疊n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層而形成的疊層體，然后去除藍寶石單晶襯底，并在上側(cè)面和下側(cè)面上設(shè)置正電極和負電極(參考日本專利No.3511970)。導(dǎo)電襯底的接合存在各種問題，例如，掩^的強度和掩^的溫度造成的襯底的熱膨脹系數(shù)的波動和接合界面的電阻的增加。為了提高接合強度，公開了用于使其晶軸的方向一致后再接合相同的半導(dǎo)體器件的方法(參考JP-AHEI6-296040)。當將該方法應(yīng)用到基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件時，需要使用具有沿具有導(dǎo)電性的單軸方向聚集的所有晶面的單晶或多晶襯底作為#襯底。然而，當使用硅襯底時，雖然為了提高硅襯底與具有(O(H)取向的基于GaN的半導(dǎo)體器件的接合特性而使用(lll)面是有利的，但實際上卻難以提高接合特性，因為對應(yīng)Si(111)面一側(cè)的長度a/V^是3.84A，量值與3.16A的GaN晶格常數(shù)《偏離了22%。通常使用MOCVD方法在藍寶石單晶襯底上形成基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件。當在高溫(在300。C附近)下使用共晶合金例如AiiSn接合基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件時，藍寶石單晶襯底與接合襯底(導(dǎo)電村底)之間熱膨脹系數(shù)的巨大差異會導(dǎo)致產(chǎn)生熱應(yīng)力并阻礙了成功地進行接合。關(guān)于該問題，例如，已經(jīng)公開了選擇例如熱膨脹系數(shù)基本與藍寶石單晶襯底相等的Cu-W用于接合襯底的想法(參考JP-A2004-266240)。然而，該方法存在這樣的問題，例如，限制了將用于接合襯底的襯底的種類，和歸因于使用了用于接合的共晶金屬的取決于溫度的易損性。為了避免兩種襯底之間的熱膨脹系數(shù)的差異，已經(jīng)公開了在標準室溫附近進行接合的方法(參考JP-A2004-337927)。因為該方法通過例如在標準室溫附近的真空中使用惰性氣體離子束輻射來清潔和激活接合表面，其有效地處理了襯底熱膨脹系數(shù)的問題和接合界面電阻增加的問題。然而，在基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的情況下，單獨使用該方法無法獲得足夠的接合強度?？紤]到通過將導(dǎo)電襯底例如硅襯底接合到由在襯底上堆疊基于GaN的半導(dǎo)體而產(chǎn)生的疊層體以及隨后去除疊層體一側(cè)的襯底來制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件時的上述情況，獲得了本發(fā)明，并且本發(fā)明旨在提供一種基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，該基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件能夠提高接合強度并充分降低了在接合界面上的電阻分量。
發(fā)明內(nèi)容為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于GaN的半導(dǎo)體器件作為其第一方面，所述基于GaN的半導(dǎo)體器件包括疊層體，所述疊層體具有依次堆疊的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成，并具有由金屬制造的第一接合層作為最外層；導(dǎo)電襯底；以及第二接合層，其形成在所述導(dǎo)電襯底上，適合于將與形成所述導(dǎo)電襯底的側(cè)面相對的其接合表面接合到所述第一接合層，所述第二接合層由與所述第一接合層相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造，并沿所述M表面的垂直方向和所述接合表面的面內(nèi)方向呈現(xiàn)出相同的晶體取向。本發(fā)明的第二方面包括根據(jù)所述第一方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，還包括在所述導(dǎo)電襯底與所述第二接合層之間形成的晶格匹配層。本發(fā)明的笫三方面包括根據(jù)所述第二方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述晶格匹配層是由選自Hf、Mg和Zr的任何一種金屬的簡單金屬制造，或由選自Hf、Mg和Zr的兩種或更多種金屬的合金制造。本發(fā)明的第四方面包括根據(jù)所述第一到第三方面中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層具有面心立方結(jié)構(gòu)并沿所述接合表面的所述垂直方向呈現(xiàn)出(111)的晶體取向。本發(fā)明的第五方面包括根據(jù)第四方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均由Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu和Ir中的任何一種形成。本發(fā)明的第六方面包括根據(jù)所述第五方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均由An或An合金形成。本發(fā)明的第七方面包括根據(jù)所述第一到第三方面中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第一接合層和所述第二M層均具有六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)和沿所述接合表面的所述垂直方向的(OO'l)的晶體取向。本發(fā)明的第八方面包括才艮據(jù)所述第七方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均由Ru或Re形成。本發(fā)明的第九方面包括根據(jù)所述第一到第八方面中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第一接合層與所述第二接合層的晶格常數(shù)差異在5%以內(nèi)。本發(fā)明的第十方面包括根據(jù)所述第一到第九方面中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電襯底是由硅單晶形成的硅村底。本發(fā)明的第十一方面包括根據(jù)所述第十方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電襯底是由硅單晶形成的硅襯底并具有(111)面作為襯底表面。本發(fā)明的第十二方面包括根據(jù)所述第十一方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述第二接合層被直接淀積在所述珪襯底的所述(111)面上。本發(fā)明的第十三方面包括根據(jù)所述第十一方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，還包括在所述硅襯底與所述第二接合層之間形成的取向調(diào)節(jié)層。本發(fā)明的第十四方面包括根據(jù)所述第十三方面的基于GaN的半導(dǎo)體器件，其中所述取向調(diào)節(jié)層是由Ag或Ag合金形成。本發(fā)明還提供了一種用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法作為其第十五方面，所述方法包括以下步驟在襯底上形成第一疊層體，所述第一疊層體具有每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成的依次堆疊的至少n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，并具有由金屬制造的第一接合層作為最上層；在導(dǎo)電村底上形成第二疊層體，所述第二疊層體具有由與所述第一接合層相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造的第二接合層，并且所述第二接合層沿接合表面的垂直方向和所述接合表面的面內(nèi)方向均呈現(xiàn)出相同的晶體取向；通過互接合集成所述第一疊層體與所述第二疊層體；以及從所述第一疊層體去除所述襯底。本發(fā)明的第十六方面包括根據(jù)所述第十五方面的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中通過在真空中使用惰性氣體離子束或惰性氣體中性原子束輻射所述接合層的M表面來進行所述互接合。本發(fā)明的第十七方面包括根據(jù)所述第十五或十六方面的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中所述襯底是由藍寶石制造。本發(fā)明的第十八方面包括根據(jù)所述第十五到十七方面中的任何一項的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中所述導(dǎo)電襯底是由珪單晶形成的硅襯底并具有(111)面作為襯底表面以及，當所述第二接合層具有Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu或Ir的面心立方結(jié)構(gòu)(111)面或Ru或Re的六方緊密堆積結(jié)構(gòu)(00.1)面時，利用RCA清潔來清潔所述襯底表面并隨后使用稀釋氫氟酸氫封端，然后使用能夠提供極高真空度的膜淀積裝置形成所述第二接合層。本發(fā)明的第十九方面包括根據(jù)所述第十八方面的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中所述真空度大于1.0xl(T4Pa。根據(jù)本發(fā)明，由于在所述疊層體側(cè)面上的接合層和在所述硅襯底或其它導(dǎo)電襯底上的接合層由相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬形成并沿接合表面的垂直方向和沿所述接合表面的面內(nèi)方向均具有相同的晶體取向，這可以提高兩個接合層之間的接合強度并充分地降低接合界面的電阻分量。通過下面給出的說明并參考附圖，本發(fā)明的上述和其它的目的、特征和優(yōu)點將對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員變得顯而易見。圖1(A)到圖1(C)是圖示了用于制造本發(fā)明所構(gòu)思的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的過程步驟的示例性視圖2是示例了第一疊層體結(jié)構(gòu)的實例的示意性截面圖3(A)是示出了六方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)a的示例性視圖，以及圖3(B)是示出了面心立方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)的示例性^L圖；圖4是示例了第二疊層體結(jié)構(gòu)的實例的示意性截面圖；圖5(A)和圖5(B)是圖示了接合第一疊層體與第二疊層體的示例性-f見圖6是示例了在通過剝離去除襯底之后在接合的產(chǎn)物上形成正電極和負電極所產(chǎn)生的結(jié)果的示意性截面圖7是示例了完成狀態(tài)的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性截面圖8是示例了本發(fā)明的燈的一個實例的示意性截面圖；圖9是示例了實例1的第一疊層體的示意性截面圖；圖IO示出了實例1中的第一接合層的2e/cp測定結(jié)果的圖；圖11示出了在圖10中的Au(220)峰處固定29的進行cp測定的結(jié)果的附圖12示出了圖11中的一個峰的細節(jié)并圖示了第一接合層的峰半值寬度(cp50)的圖;圖13是示例了在實例1的第一疊層體中的p型基于GaN的層的峰半值寬度(cp50)的圖；圖14是示例了實例1的第二疊層體的示意性截面圖；圖15是示例了完成狀態(tài)的實例1的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性截面圖16是實例2中錐形工件的示意性視圖17是示例了完成狀態(tài)的實例2的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性截面圖18是示例了實例15的第二疊層體的示意性截面圖；圖19是示出了實例15的第二疊層體中的取向調(diào)節(jié)層的20/(p測定結(jié)果的圖20是示出了在圖19中的Ag(220)峰處固定2e進行cp測定的結(jié)果的圖21是示出了圖20中的一個峰的細節(jié)并圖示了取向調(diào)節(jié)層的峰半值寬度(cp50)的圖22是示出了實例15的第二疊層體中的第二接合層的2e/(p測定結(jié)果的圖23是示出了在圖22中的Au(220)峰處固定20進行(p測定的結(jié)果的圖24是示出了圖23中的一個峰的細節(jié)并圖示了取向調(diào)節(jié)層的峰半值寬度(cp50)的圖25是示例了完成狀態(tài)的實例15的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性截面圖26是示例了完成狀態(tài)的實例16的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意性截面圖；以及圖27是示出了在比較實例5的第二接合層的Au(220)峰處固定29進行cp測定的結(jié)果的圖。具體實施例方式通過參考附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。圖l(A)到圖l(C)是圖示了用于制造根據(jù)本發(fā)明的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的過程步驟的示意性-f見圖。圖l(A)的步驟通過在襯底11上依次堆疊部件層12即每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，進而形成插入層13，隨后形成由金屬制成的第一接合層14作為最外層，由此制造第一疊層體10。然后，通過在導(dǎo)電襯底31上形成中間層32，然后在中間層32上形成第二接合層33,來制造第二疊層體30。第二接合層33由具有與第一接合層相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造，并且沿接合表面的垂直方向和接合表面的面內(nèi)方向均呈現(xiàn)出相同的晶體取向。圖l(B)的下一步驟通過互接合第一接合層14與第二接合層33來集成第一疊層體10與第二疊層體30。圖l(C)的后續(xù)的步驟通過從第一疊層體10去除襯底11然后設(shè)置電極(從示例中略去)來形成基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1。順便而言，本發(fā)明在這里構(gòu)思了提供具有插入層13的第一疊層體和具有中間層32的第二疊層體。插入層13和中間層32是這樣的層，根據(jù)需要可以略去或便利地設(shè)置該層。歐姆接觸層、反射層和互擴散阻擋層可作為插入層13，晶格匹配層和取向匹配層可作為中間層32。如圖l(C)所示，提供了根據(jù)前述工序制造的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1,至少疊層體10具有其每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成的依次堆疊的部件層12并且具有由金屬制造的第一接合層14作為最上層(一個末層)，并且第二接合層33將注定接合到第一接合層14。第二接合層33形成在導(dǎo)電襯底31上，以及使第二接合層33的與其上形成了導(dǎo)電襯底31的側(cè)面相反的側(cè)面上的表面接合到第一接合層14。由相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造第一接合層14和第二接合層33,并且將第一接合層14和第二接合層33制造為沿接合表面的垂直方向和接合表面的面內(nèi)方向均表現(xiàn)出相同的晶體取向。接下來，以下通過參考圖2到圖8，將更具體地描述本發(fā)明構(gòu)思的基于GaN的半導(dǎo)體器件及其制造方法。圖2是示例了第一疊層體結(jié)構(gòu)的實例的示意性截面圖。如示例的，通過將GaN層102、n型半導(dǎo)體層103、發(fā)光層104、p型半導(dǎo)體層105、歐姆接觸層106、反射層107和第一接合層108依次堆疊在襯底101上來配置第一疊層體IOO。對于襯底IOI,公知包括例如藍寶石單晶(A1203;A面、C面、M面、R面)、尖晶石單晶(MgAl204)、ZnO單晶、LiAlO;t單晶、LiGaO;j單晶和MgO單晶的氧化物單晶、Si單晶、SiC單晶、GaAs單晶、A1N單晶、GaN單晶、和ZrB2單晶以及其它的硼化物單晶的襯底材料。本發(fā)明允許使用包括普遍公知的任何襯底材料而沒有任何限制。在以上列舉的襯底材料中，藍寶石單晶和SiC單晶證明是特別優(yōu)選的。順便而言，不特別地限制4于底101的水面方向。襯底101可以是無偏角襯底(justsubstrate)或具有偏角的襯底。在襯底101上，通常通過用作緩沖層的GaN層102堆疊n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，其每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成。將使用的村底和外延層的生長條件會導(dǎo)致不必使用緩沖層。作為基于GaN的半導(dǎo)體，公知通用公式AlxGavInzN,-AMA((^X51、0<YS1、05Z￡l，X+Y+Z-l，符號M表示除氮(N)以外的V族元素，并且A滿足OSA^)表示大量的基于GaN的半導(dǎo)體。本發(fā)明還允許使用包括普遍/>知的基于GaN的半導(dǎo)體的由通用z^式AlxGaYlnzNLAMA(O^XSl、0￡Y^1、O^ZSl,X+Y+Z=l，符號M表示除氮(N)以外的V族元素，并且A滿足0^A^1)表示的基于GaN的半導(dǎo)體而沒有任何限制。允許基于GaN的半導(dǎo)體不僅包含Al、Ga和In,而且還包含其它三族元素，并且當需要時，還包含例如Ge、Si、Mg、Ca、Zn、Be、P、As和B的元素。依賴于膜形成條件以及原材料和反應(yīng)管的材料所帶來痕量雜質(zhì)，除了有意增加的元素之外，還可能不可避免地包含雜質(zhì)。不具體限制生長基于GaN的半導(dǎo)體的方法?？梢圆捎媚壳肮纳L基于GaN的半導(dǎo)體的所有方法，例如MOCVD(金屬有機物化學(xué)氣相淀積)方法、HVPE(混合氣相外延)方法和MBE(分子束外延)方法。從膜厚度控制特性和大量生產(chǎn)特性的觀點出發(fā)，證明MOCVD方法是優(yōu)選的生長的方法。MOCVD方法使用氫氣(H2)或氮氣(N2)作為載體氣體，三甲基鎵(TMG)或三乙基鎵(TEG)作為Ga源，即III族原材料，三甲基鋁(TMA)或三乙基鋁(TEA)作為Al源，三甲基銦(TMI)或三乙基銦(TEI)作為In源，以及氨氣(NH3)，肼(N2H4)等等作為N源，即V族原材料。然后，作為n型摻雜劑，可以使用甲硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H6)作為Si原材料以及有機鍺化合物，例如鍺烷氣體(GeH4)、四甲基鍺((CH3)4Ge))或四乙基鍺((C2H5)4Ge),作為Ge原材料。對于MBE方法，可以利用元素鍺作為摻雜源。作為p型摻雜劑，例如使用雙環(huán)戊二烯基鎂(Cp2Mg)或二乙基環(huán)戊二烯基鎂(bisethylcyclopentadiethylmagnesium)(EtCp2Mg)作為Mg原材料。n型半導(dǎo)體層103通常由底層、n接觸層和n覆蓋層構(gòu)成。n接觸層還可以同時作為底層和/或n覆蓋層。底層優(yōu)選地由AlxGai_xN層(0^X^1，優(yōu)選0^X50.5，更優(yōu)選0^XS0.1)形成。其膜厚度至少0.1nm或更大，優(yōu)選至少0.5jim或更大以及更優(yōu)選至少lpm或更大。超過這個水平的膜厚度易于獲得結(jié)晶性優(yōu)良的AlxGawN層。雖然對于好的結(jié)晶性而言未摻雜的狀態(tài)(〈lxlO"/cm"證明是有利的，但可以使用n型雜質(zhì)摻雜該底層到lxlO"/cn^至lxlO"/cmS范圍內(nèi)的濃度。雖然不需要特別的限制該n型雜質(zhì)的種類，但列舉Si、Ge、Sn等等作為具體的實例。證明Si和Ge更優(yōu)選。優(yōu)選在800至1200°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在1000至1200°C的范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)生長底層的溫度。在該范圍的溫度下進4亍生長，能夠使產(chǎn)品具有良好的結(jié)晶性。此外，在15至40kPa的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)MOCVD生長爐中的壓力。與底層相似，n接觸層優(yōu)選由AlxGa^N層(O^X^l,優(yōu)選05X^0.5，更優(yōu)選(^XS0.1)形成。優(yōu)選使用ii型雜質(zhì)摻雜n接觸層。為了保持與負電極的良好的歐姆接觸，抑制開裂的出現(xiàn)，以及保持良好的結(jié)晶性，包含lxl017/cm3ilxl0"/cm3范圍內(nèi),優(yōu)選地1乂1018/咖3至lxl019/cm3范圍內(nèi)的濃度的雜質(zhì)證明是有利的。雖然不需要特別的限制該n型雜質(zhì)的種類，但列舉Si、Ge、Sn等等作為實例。證明Si和Ge尤為優(yōu)選。n接觸層的生長溫度與底層的生長溫度相似。形成n接觸層的基于GaN的半導(dǎo)體優(yōu)選地具有與底層相同的成分。優(yōu)選將n接觸層和底層的總膜厚度i殳定在l-20nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選2-15nm以及更優(yōu)選3-12nm。當n接觸層和底層的總膜厚度落入上述范圍時，半導(dǎo)體會保持良好的結(jié)晶性。優(yōu)選在n接觸層與發(fā)光層104之間設(shè)置n覆蓋層。這是因為可以保持在n型接觸層的表面上產(chǎn)生的整平特性不劣化。n覆蓋層可以由AlGaN、GaN、GalnN等形成。還可以為由這樣的氮化物成分構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)的形式或以多個周期堆疊它們而形成的超晶格結(jié)構(gòu)的形式。當n覆蓋層由GalnN形成時，不必說明優(yōu)選n覆蓋層具有比發(fā)光層104的GalnN大的帶隙。雖然不特別地限制n覆蓋層的膜厚度，但其優(yōu)選在0.005到0.5nm的范圍和更優(yōu)選0.005到O.lnm的范圍。n覆蓋層的n型摻雜劑濃度優(yōu)選在lxlO"到lxl0,cm3的范圍內(nèi)并更優(yōu)選lxlO"到lxl019/cm3。為了保持良好的結(jié)晶性和減小器件的操作電壓，在該范圍內(nèi)的摻雜劑濃度證明是有利的。對于將堆疊在n型半導(dǎo)體層103上的發(fā)光層104，本發(fā)明通常采用這樣的發(fā)光層，該該發(fā)光層由基于GaN的半導(dǎo)體，優(yōu)選Gai.sInsN(0<s<0.4)的基于GaN的半導(dǎo)體的形成。雖然不特別地限制發(fā)光層104的厚度，可以將允許獲得量子效應(yīng)的這樣的程度的膜厚度即臨界膜厚度作為實例。具體而言，優(yōu)選在1到10nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在2到6nm的范圍內(nèi)。在該范圍內(nèi)的發(fā)光層的膜厚度證明有利于光發(fā)射的輸出。除了單量子阱(SQW)結(jié)構(gòu)之外，發(fā)光層可以是多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)，其包括由Gai_sInsN形成的阱層和具有大于阱層的帶隙能量的AlcGai.eN(0&<0,3)壘層。然后，可以使用雜質(zhì)摻雜阱層和壘層。AlcGa^N壘層的生長溫度優(yōu)選為700°C或更大。在80(M10(TC范圍內(nèi)的溫度下進行生長證明有利于提高結(jié)晶性。在600-900°C，更優(yōu)選在700-900°C范圍內(nèi)的溫度下生長GalnN阱層。具體而言，為了提高MQW的結(jié)晶性，優(yōu)選兩層的生長溫度不同。p型半導(dǎo)體層105通常包括p覆蓋層和p接觸層。p接觸層可以同時作為p覆蓋層。p覆蓋層由這樣的成分組成，該成分具有大于發(fā)光層104的帶隙能量。不需要特別地限制，但是僅需要在發(fā)光層104內(nèi)能夠捕獲載流子。將由AlaGa,-dN(0<必0.4并且優(yōu)選0.1^d￡0.3)形成的p覆蓋層作為優(yōu)選的實例。為了在發(fā)光層內(nèi)捕獲載流子，由該AlGaN形成的p覆蓋層證明是有利的。雖然不特別地限制p覆蓋層的厚度，但優(yōu)選處于l到400nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選5到100nm。p覆蓋層的p型摻雜劑濃度優(yōu)選在lxl018/cm3到^1021/113的范圍內(nèi)并且更優(yōu)選lxl(T到lxl02°/cm3。當p型摻雜劑濃度在上述范圍內(nèi)時，可以獲得極好的p型晶體而不會劣化結(jié)晶性。p接觸層是至少包括AleGa,.eN(0￡e<0.5，優(yōu)選0Se$0.2，更優(yōu)選Ol《0.1)的基于GaN的半導(dǎo)體層。落入上述范圍內(nèi)的Al成分證明有益于保持良好的結(jié)晶性和與p歐姆電極建立良好的歐姆接觸。將p型雜質(zhì)(摻雜劑)濃度保持在lxl0"/cm3到lxl()2Vcm3和優(yōu)選5xlO"/cm3到5xl02(Vcm3的范圍內(nèi)證明有益于保持良好的歐姆接觸、防止開裂的產(chǎn)生和保持良好的結(jié)晶性。雖然不特別地限制p型雜質(zhì)，可以列舉Mg作為優(yōu)選的實例。雖然不特別地限制，但AM厚度優(yōu)選在0.01到0.5nm的范圍內(nèi)并且更優(yōu)選0.05到0.2nm。在該范圍內(nèi)的膜厚度證明有益于光發(fā)射的輸出。由于GaN層102、n型半導(dǎo)體層103、發(fā)光層104和p型半導(dǎo)體層105總是基于GaN的單晶，為了控制第一*層108的晶體取向的目的，使得需要控制歐姆接觸層106和反射層107的晶朱取向。GaN的晶體具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)并且晶格常數(shù)為《=3.16人、c=5.13A。接觸歐姆接觸層106的p型半導(dǎo)體層105具有隨Al的添加而改變的晶格常數(shù)。由于所添加的Al的量最多約為10°/。，可以準確地將晶格常數(shù)估計為約《=3.16人。(由于AlN的晶體同樣具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)并且晶格常數(shù)a-3.08人、f4.93A，所以當該增加的量約是10%時，晶格常數(shù)基本上保持不變。)當襯底101由藍寶石單晶制造，堆疊在襯底101上的基于GaN的單晶(GaN層102、n型半導(dǎo)體層103、發(fā)光層104和p型半導(dǎo)體層105)具有(00*1)取向。因此，堆疊在其上的歐姆接觸層106、反射層107和第一接合層108優(yōu)選地具有六方晶體(00.1)表面或面心立方晶體(111)表面。為了能使六方晶體(00'1)面沿基于GaN的單晶的(00.1)取向上取向，晶格常數(shù)的差異優(yōu)選在20%以內(nèi)。只要差異落入該范圍內(nèi)，可以使晶體取向沿接合表面的垂直方向排列。由于GaN具有的晶格常數(shù)為《=3.16A，用于歐姆接觸層106、反射層107和第一接合層108的六方晶體具有的晶格常數(shù)在a-2.53A到3.79A的范圍內(nèi)。因為取向是(OO.l)，所以可以假設(shè)晶格常數(shù)c為任何值。當沿接合的面內(nèi)方向觀測時，基于GaN的半導(dǎo)體表現(xiàn)出規(guī)則排列的六方結(jié)構(gòu)，如圖3所示。為了能夠使晶體取向沿接合的面內(nèi)方向排列，因此，優(yōu)選使用這樣的單晶，其晶朱取向一開始沿面內(nèi)方向排列。類似于接合表面的垂直方向，為了能夠使晶體取向沿接合的面內(nèi)方向排列，晶格常數(shù)的差異優(yōu)選在20%以內(nèi)。順便而言，將晶體取向沿接合的面內(nèi)方向排列的表述意味著在接合表面中保持規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。例如，因為該晶體具有六方的形狀，當取向是(00.1)面時，能夠使GaN單晶沿面內(nèi)方向保持六方對稱軸的規(guī)則性。在該情況下，甚至在接合層內(nèi)都最終保持六方對稱軸的規(guī)則性。面心立方晶體系統(tǒng)的(111)面呈現(xiàn)出與六方晶體系統(tǒng)的(O(H)面相同圖案的晶面，如圖3(A)和圖3(B)所示。面心立方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)《的值1/^等于六方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)《。由于類似于六方晶體的情況晶格常數(shù)的差異優(yōu)選在20%以內(nèi)，用于歐姆接觸層106、反射層107和第一接合層108的面心立方晶體優(yōu)選具有在《=3.58A到5.36A的范圍內(nèi)的晶格常數(shù)。當使用具有在該范圍的晶格常數(shù)的基于GaN的單晶時，可以沿接合表面的垂直取向和面內(nèi)取向排列相應(yīng)的晶體取向。此外，晶面符號中的圓點"."表示了代表晶面的密勒布拉維斯(Miller-Bravais)指數(shù)的省略形式。也就是，在六方系統(tǒng)中，例如GaN，通常用四個指數(shù)(hkil)表示晶面，其中定義指數(shù)"i"為i=-(h+k)。在省略該部分"i"的形式中，使用符號(hk'l)。作為希望歐姆接觸層所具有的特性，需要該層施加在p型半導(dǎo)體層105上的接觸電阻是小的。在本發(fā)明中，需要晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)兩者落入上所述范圍。作為用于歐姆接觸層106的材料，使用Pt(面心立方晶體結(jié)構(gòu)，a=3.93A)、Ru(六方最大似然堆積結(jié)構(gòu)，ct=2.70A)、Re(六方最大似然堆積結(jié)構(gòu)，a=2.76A)、Os(六方最大似然堆積結(jié)構(gòu)，《=2.74AJ、Rh(面心立方晶體結(jié)構(gòu)，ct=3.80A)、Ir(面心立方晶體結(jié)構(gòu)，ct=3.84A)、Pd(面心立方晶體結(jié)構(gòu)，《=3.89A)或其他鉑族元素或Ag(面心晶體結(jié)構(gòu)，a=4.09A)。在以上所列的其它元素中，Pt、Ir、Rh和Ru證明是有利的，以及Pt證明是特別有利的。雖然為了獲得良好的反射使用Ag用于歐姆接觸層106是有利的，但該元素確施加了比Pt大的接觸電阻。因此，允許Ag用于不需要微高的接觸電阻的應(yīng)用。為了穩(wěn)定地獲得低接觸電阻，歐姆接觸層106優(yōu)選具有O.lnm或更大的厚度。更優(yōu)選地，為了獲得均勻的接觸電阻，厚度為lnm或更大。此外，由于與Ag合金相比歐姆接觸層106具有低的反射因子，因此其優(yōu)選具有例如30nm或更小的膜厚度，并且更優(yōu)選地10nm或更小。對于反射層107，可以使用Ag、Al(面心立方晶體結(jié)構(gòu)，a=4.05A)等。為了能夠使Ag獲得增強的耐腐蝕性和耐高溫性，向其增加Mo、Cu、Nd等是有效的。因為添加這些元素中的任何一種的量為5%或更小，所以該添加沒有使晶格常數(shù)發(fā)生明顯的改變。為了能夠使Al獲得增強的平坦性，例如，向其增加Nd是有效的。因為這些元素的添量為5%或更少，所以這樣的添加不會使晶格常M生明顯改變。對于笫一接合層108,可以是任何的簡單金屬或合金，只a屬或合金具有晶體結(jié)構(gòu)并且在六方晶體系統(tǒng)情況下晶格常數(shù)為《=2.53A到3.79A或在面心立方晶體系統(tǒng)情況下晶格常數(shù)為cf3.58A到5.36A。然而，金屬優(yōu)選為這樣的金屬，在接合過程期間當在真空中使用惰性氣體離子束或惰性氣體中性原子束輻射金屬時，該金屬的表面易于活化。順便而言，在這里使用的術(shù)語"活化"表示表面被剝離掉附著的雜質(zhì)并暴露了懸鍵的狀態(tài)。由于金屬表面通常在空氣中比不空氣中更易于氧化，隨著金屬對氧的親合力減小，從金屬剝離氧化物膜的容易度也成比例地增加。因此，使用貴金屬證明是有利的?？捎糜诘谝唤雍蠈?08的金屬優(yōu)選包括簡單金屬，例如Au、Ag、Ir、Pt、Pd、Rh、Ru、Re和Cu或包含兩種或更多的這樣的簡單金屬的合金。依賴于用于第二接合層303的金屬，選擇用于第一接合層108的金屬，下面將具體描述。當?shù)诙﨧層303允許使用簡單金屬例如呈現(xiàn)出面心立方結(jié)構(gòu)的Au、Ag、Ir、Pt、Pd、Rh、和Cu或包含兩種或更多種這樣的簡單金屬的合金時，用于第一接合層108的金屬包括簡單金屬例如Au、Ag、Ir、Pt、Pd、Rh、和Cu或包含兩種或更多種這樣的簡單金屬的合金。在該情況下，需要第一接合層108和第二接合層303具有相同的面心立方晶體結(jié)構(gòu)以及沿接合表面的垂直方向和接合表面的面內(nèi)方向具有相同的晶體取向。另一方面，當?shù)诙雍蠈?03允許使用簡單金屬例如呈現(xiàn)六方最大似然堆積結(jié)構(gòu)的Ru和Re或包含兩種或更多種這樣的簡單金屬的合金時，可用于第一接合層108的金屬包括簡單金屬例如呈現(xiàn)六方最大似然堆積結(jié)構(gòu)的Ru和Re或包含兩種或更多種這樣的簡單金屬的合金。在該情況下，需要第一接合層108和第二接合層303具有相同的六方最大似然堆積晶體結(jié)構(gòu)以及沿接合表面的垂直方向和接合表面的面內(nèi)方向具有相同的晶體取向。在反射層107與第一接合層108之間，可以插入適合于增強附著和防止反射層107與第一掩^層108之間的互擴散的層。甚至當設(shè)置該層時，需要形成該層的金屬或合金具有晶格結(jié)構(gòu)并且在六方晶體系統(tǒng)的情況下晶格常數(shù)為of=2.53A到3.79A或在面心立方晶體系統(tǒng)的情況下為a-3.58A到5.36A。例如，當將Ag用于反射層107和將Au用于第一接合層時，由于Ag和Au整個地用于形成固溶體，這兩層不可避免地會相互擴散。防止該故障的相擴散阻擋層允許使用Pt、Ru、Re、Os、Rh、Ir、Pd、Ti(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，《=2.95A)、Hf(六方密堆積結(jié)構(gòu)，cc=3.20A)、Zr(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，《=3.23人)等等。圖4是第二疊層體的結(jié)構(gòu)的實例的示意性截面圖。參考附圖，通過使晶格匹配層302和第二接合層303依次堆疊在導(dǎo)電襯底301上來配置第二疊層體300。順便而言，當能夠使導(dǎo)電襯底301和第二接合層303獲得穩(wěn)定的晶格匹配特性時，便不需要精細地設(shè)置晶格匹配層302。雖然導(dǎo)電襯底301允許使用任何物質(zhì)，只要該物質(zhì)具有導(dǎo)電性，但優(yōu)選利用具有導(dǎo)電性的硅單晶的(111)面。由于硅單晶的(111)面具有與GaN(OO'l)面相同的原子排列，所以能夠容易地取向Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Cu、Ir等的面心立方結(jié)構(gòu)的(111)面和Ru、Re等的六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)的(00.1)面。因此，第二M層303優(yōu)選由具有這樣的面心立方結(jié)構(gòu)或六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)的金屬形成。由于Si具有的晶格常數(shù)為=5.43A，與具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)的Au的晶格常數(shù)《=4.08入的偏差達到25%，難以獲得直接定向。為了在Si的(111)面上取向Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu、Ir等的面心立方結(jié)構(gòu)的(111)面或Ru、Re等的六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)的(00.1)面，使用晶格匹配層302是有利的。為了能夠在Si的(111)面上取向六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)的(OO'l)，晶格匹配層302具有六方密集堆積結(jié)構(gòu)并且與Si的(111)面的對應(yīng)的邊的長度《/7^的3.84A的晶格常數(shù)的偏差在20%以內(nèi)是有利的。由于使用單晶形式的Si，所以只要晶格常數(shù)差異在20%以內(nèi)便可以使晶體取向沿接合表面的面內(nèi)方向排列。因為與Si的(111)面的相對應(yīng)的邊的長度ce/V^的3.84人的晶格常數(shù)的偏差在20%以內(nèi)，所以將Hf(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，ct=3.20A)、Mg(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，a-3.2lA)或Zr(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，《=3.23A)用于晶格匹配層302證明是有利的。在作為膜淀積晶格匹配層302之前，優(yōu)選地從Si單晶形成的村底301剝離表面氧化物膜。優(yōu)選去除表面氧化物膜，因為存在表面氧化物膜會顯著地抑制反映Si的(111)面的晶體生長。作為去除表面氧化物膜的方法，在真空裝置中實施例如偏置蝕刻的方法證明是有利的。當將Hf、Mg或Zr用于晶格匹配層302時，為了能使六方晶體系統(tǒng)的(OO'l)面的取向在形成晶格匹配層302的Hf、Mg或Zr的(OO'l)取向上，晶格常數(shù)差異優(yōu)選在20%以內(nèi)。只要該差異落入該范圍內(nèi)，便可以將晶體方向沿接合表面的垂直方向排列。因此，將用于第二接合層303的六方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)，優(yōu)選地在《=2.58入到3.84A的范圍內(nèi)。順便而言，由于取向是(OO.l)，晶格常數(shù)c可以設(shè)定為任何量值。面心立方晶體系統(tǒng)的(111)面呈現(xiàn)與六方晶體系統(tǒng)的(OO'l)面相同圖形的晶面，如圖3所示。面心立方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)a的值的1/VI等于六方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)《。類似于六方晶體的情況，由于晶格常數(shù)的差異優(yōu)選在20°/。以內(nèi)，用于第二接合層303的面心立方晶體系統(tǒng)的晶格常數(shù)優(yōu)選在a=3.65A到5.42A的范圍內(nèi)。當晶格常數(shù)在該范圍內(nèi)時，可以在晶格匹配層302上排列沿接合表面的垂直方向和接合表面的面內(nèi)方向的晶體方向?？紤]到晶格匹配層302的取向，出于與第一接合層108相同的原因，第二接合層303允許使用筒單金屬例如Au、Ag、Ir、Pt、Pd、Rh、Ru、Re和Cu，或包含兩種或更多種這樣的簡單金屬的合^明是有利的。當選擇Cu時，例如，通過以膜的形式在晶格匹配層302上淀積Au，然后以膜的形式在其上淀積Cu，來獲得第二接合層303。盡管已經(jīng)描述了使用晶格匹配層302在Si的(111)面上定向Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu、Ir等的面心立方結(jié)構(gòu)的(111)面或Ru、Re等的六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)的(00.1)面的情況，下面將解釋使用取向調(diào)節(jié)層代替晶格匹配層302的情況?？梢詫⒁韵逻^程用于使Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu、Ir等的面心立方結(jié)構(gòu)的(111)面或Ru、Re等的六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)的(00.1)面生長在Si的(111)面上。也就是，通過徹底清潔具有(111)面的硅單晶襯底的表面例如通過RCA清潔，然后使用稀釋氫氟酸使清潔的表面經(jīng)受氫封端(termination)以及隨后使用具有極高真空度的膜淀積設(shè)備進行膜的淀積來實現(xiàn)生長。通過優(yōu)選地固定稀釋氫氟酸的濃度在約0.1到2wt。/。范圍內(nèi)，以及進行約1到20min時長的處理，可以完成具有(111)面的硅單晶襯底的表面的氫封端。希望在真空裝置中獲得的最終的真空度盡可能地高，因為在膜淀積過程中存在雜質(zhì)氣體例如氧氣或氮氣，會導(dǎo)致清潔后的表面無法保持完整。在真空裝置中獲得的最終真空度優(yōu)選地在1.0xl(T4Pa到1.0xl(T8Pa以及更優(yōu)選地在5.0xlO-5Pa到1.0xl(T6Pa。盡管隨真空度的增加，外延生長的容易度會成比例地增加，但是使真空裝置獲得1.0xlO-8Pa的努力會產(chǎn)生諸多不利，如需要裝置具有大排放能力的排放系統(tǒng)和需要長時間對真空裝置進行烘烤處理。當具有(111)面的硅單晶襯底的表面經(jīng)歷了氬封端時，在例如優(yōu)選地超過1.0xl(r4Pa和更優(yōu)選地超過5.0xl(T5Pa的高真空度下可以實現(xiàn)良好的外延生長。在上述金屬中，Ag和Si不形成硅化物，因此，可以在具有(lll)面的硅單晶襯底的表面上最容易地實現(xiàn)良好的外延生長。通常認為當Si的(111)面具有7x7結(jié)構(gòu)時，Ag在(111)面獲得外延生長。然而，由于為了實現(xiàn)(111)面7x7結(jié)構(gòu)需要使硅單晶襯底經(jīng)歷在約1.0xl0-spa的超高度真空、約1200。C的高溫下的處理，所以該外延生長具有缺乏生產(chǎn)效率的缺點。通過使用本發(fā)明的工序，甚至可以使用在標準室溫下的膜淀積在(111)面上獲得Ag或Ag合金的外延生長。雖然作為簡單金屬的Ag滿足在Si的(111)表面上獲得外延生長的單獨的目的，但允許添加Cu、Nd、Mo、C、In、Sn等等用于增強與Si單晶襯底的附著度和Ag的耐熱性。作為以膜的方式淀積Ag的方法，可以使用在真空中淀積膜的任何方法，例如'減射方法、氣相淀積方法、MBE方法和樂jOf激光淀積(PLD)方法。然而，使用濺射方法更優(yōu)選，因為其產(chǎn)生高真空度相對容易并且生產(chǎn)效率優(yōu)良?？梢愿玫剡m合場合的室溫或高溫下實現(xiàn)膜的淀積。在具有(111)面的硅單晶襯底地表面上淀積Ag膜的情況下，可以不加任何修改地使用淀積的膜作為接合層。然而，為了獲得該接合層，使用比Ag難于氧化的Au、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru或Re更有利。使用Au是更優(yōu)選的。在該情況下，因為整個地轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘荏w，Ag和Au不可避免的會相互擴散。為了防止該故障，在Ag層上使用互擴散阻擋層是有效的。由于該互擴散阻擋層的形成需要Au的外延生長，需要形成互擴散阻擋層的簡單金屬或合金具有晶格結(jié)構(gòu)并且在六方晶體系統(tǒng)的情況下晶格常數(shù)為ce=2.53A到3.79人或在面心立方晶體系統(tǒng)的情況下a=3.58A到5.36A。因此，互擴散阻擋層允許使用Pt、Ru、Re、Os、Rh、Ir、Pd、Ti(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，cf=2.95A)、Hf(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，cf=3.20A)、Zr(六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)，《=3.231)等等。作為淀積形成第一疊層體的歐姆接觸層106、反射層107、互擴散阻擋層107和第一接合層108和形成第二疊層體300的晶格匹配層302、取向調(diào)節(jié)層、互擴散阻擋層和第二接合層303的方法，可以使用公知的淀積方法，例如氣相淀積方法、'減射方法和化學(xué)氣相淀積(CVD)方法。形成第一疊層體100的反射層106、互擴散阻擋層和第一接合層108和形成第二疊層體300的晶格匹配層302、取向調(diào)節(jié)層、互擴散阻擋層和第二接合層不需要特別地限制膜厚度。然而，為了獲得良好的晶體性，其每一個優(yōu)選lnm或更大。因為由于膜厚度增加的緣故而不會特別地劣化結(jié)晶性，所以不限定膜厚度的上限。然而，從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)，上限優(yōu)選為10nm或更小。圖5是圖示了接合第一疊層體與第二疊層體的示例性視圖。將兩個接合樣品402(第一疊層體100和第二疊層體300)分別附著到兩個襯底固定物401，使用來自惰性氣體離子束源403的惰性氣體離子束或使用來自惰性氣體中性原子束源403的惰性氣體中性原子束(圖5(A))輻射這些接合樣品402的表面(第一接合層108的接合表面和第二接合層303的M表面)，然后將接合樣品402的各接合表面分別設(shè)置在彼此的頂部上(圖5(B))?？梢酝ㄟ^在保持表面處于活化態(tài)(具有暴露的懸鍵)的同時在真空中接合接合層的表面的任何方法來完成接合。然而，如上所述使用惰性氣體離子束或惰性氣體中性原子束輻射表面后，優(yōu)選將接合表面設(shè)置在彼此的頂上。由于使用惰性氣體離子束或惰性氣體中性原子束輻射接合表面之后和在將接合表面設(shè)置在彼此的頂部上之前需要一定時長(例如，一秒至60秒)，作為氣體重新附著的結(jié)果，不可否認將沾污接合層的表面。因此，通過在真空裝置中保持最終真空度在l(T4Pa或更小，優(yōu)選在l(T5Pa或更小的水平，來減少雜質(zhì)氣體的量是有利的。在接合過程期間施壓是有利的，因為其會導(dǎo)致接合強度的增強。加壓的程度優(yōu)選為在O.lMPa到100MPa的范圍內(nèi)。如果該程度不足O.lMPa，壓力將太小而不能獲得足夠的掩^強度。如果程度超過100MPa，壓力將可能對襯底造成損害。更優(yōu)選地，程度在lMPa到10MPa的范圍內(nèi)。作為惰性氣體，只要其具有惰性的性質(zhì)便可以使用任何氣體。然而，使用He、Ne、Ar、Kr或Xe是有利的。具體而言，Ar更有利，因為可以低成本地生產(chǎn)Ar。為了增強接合強度，在接合期間或之后施加熱是有利的。當襯底101是由藍寶石構(gòu)成并且導(dǎo)電襯底301是由硅單晶構(gòu)成時，因為藍寶石和硅具有大的熱膨脹系數(shù)差異，通過該加熱而達到的溫度優(yōu)選為200。C或更小。為了在接合過程期間的接合強度和降低在接合界面內(nèi)的電阻分量，應(yīng)滿足第一接合層108和第二接合層303具有相同的晶體結(jié)構(gòu)。然而，第一接合層108和第二接合層303之間的晶格常數(shù)差在5%以內(nèi)是更有利的。第一接合層108和第二接合層303的物質(zhì)種類相同是更有利的。例如，當?shù)谝唤雍蠈?08由Au形成并具有沿接合表面的垂直方向的(111)的晶體取向時，第二接合層303同樣由Au形成并同樣具有沿接合表面的垂直方向的(111)的晶體取向是有利的。接合第一疊層體100與第二疊層體300之后，剝離掉第一疊層體100的襯底101。作為去除襯底101的方法，可以使用任何公知技術(shù)而沒有限制，例如拋光、蝕刻和激光剝離。當采用激光剝離方法時，使用KrF受激準分子激光器(波長248nm)或ArF受激準分子激光器(波長193nm)是有利的。在去除襯底之后，通過拋光或蝕刻方法去除緩沖層(GaN層102)以暴露出n型半導(dǎo)體層103。然后，在n型半導(dǎo)體層103上形成負電極502和在導(dǎo)電襯底301的背表面上形成正電極501，如圖6所示。作為負電極502，公知各種成分的負電極和結(jié)構(gòu)。可以沒有限制地采用任何這些公知的負電極。作為正電極501，公知使用材料例如Au、Al、Ni和Cu的各種結(jié)構(gòu)?？梢詻]有限制地采用任何的這些公知的材料。在形成負電極502和正電極501之后，分離在晶片上整體制造的器件以最終獲得本發(fā)明的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件lA，如圖7所示。作為實現(xiàn)該分離的方法，可以沒有限制地使用任何的公知技術(shù)，例如激光劃線方法和劃片方法。接下來，將描述使用上述基于GaN的半導(dǎo)體來配置燈的情況。圖8是示例了本發(fā)明的燈的一個實例的示意性截面圖。以(錐形的)坯料(shell)的形狀處理本發(fā)明的上和下電極類型的基于GaN的半導(dǎo)體器件1A，并且在適當?shù)奈恢冒惭b該坯料，由此形成圖8中圖示的燈80。其可以通過任何公知方法制造。更具體而言，可以通過用導(dǎo)電附著劑，例如銀漿，將基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1A的正電極501附著到框架81上來形成燈80，框架81是一對框架81和82中的一個，并且用由金制成的線83將基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1A的負電極502附著到框架82上，然后使用由透明樹脂制成的模來模制基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1A的周邊?，F(xiàn)在，下面將通過參考圖9到圖14來詳細地描述本發(fā)明的實例。然而本發(fā)明不必受這些實例的限制。實例1:在由藍寶石單晶形成的襯底111上，通過由A1N形成的緩沖層112-1堆疊基于氮化鎵(GaN)的化合物半導(dǎo)體層，如圖9所示。該基于氮化鎵的化合物半導(dǎo)體層通過依次堆疊這些部件層來形成，依次堆疊4|Lmi厚度的GaN的未摻雜底層112-2、2pm厚度的Ge摻雜的n型接觸層和0.02pm厚度的n型Iii(uGa。.9N覆蓋層而產(chǎn)生的n型半導(dǎo)體層113、由堆疊5周期的具有16nm厚度的摻Si的GaN壘層和2.5nm厚度的In,Ga().94N阱層并最后在其上淀積壘層而形成的多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光層114、以及通過依次堆疊具有0.01pm厚度的Mg摻雜的p型Alo.07Gao.93N覆蓋層和具有0.18nm厚度的Mg摻雜的p型Al。.。2Ga。.98N覆蓋層而產(chǎn)生的p型半導(dǎo)體層115。在獲得的結(jié)構(gòu)中，n型GaN接觸層具有l(wèi)xl019Cm_3的載流子濃度，GaN壘層具有l(wèi)xlO"cn^的Si摻雜量，p型AlGaN接觸層具有5xl0"cn^的載流子濃度以及p型AlGaN覆蓋層具有5xl019cm-3的Mg摻雜量。在本
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)公知的通常條件下，通過MOCVD方法堆疊基于GaN的化合物半導(dǎo)體層的部件層112-2、113、114和115。接下來，在p型半導(dǎo)體層115上，通過'減射方法淀積具有1.5nm厚度的Pt層作為歐娟:接觸層116。然后，利用賊射方法依次淀積厚度為20nm的Ag作為反射層117-1,厚度為20nm的Pt作為互擴散阻擋層117-2，以及厚度為20nm的Au作為第一接合層118,來獲得第一疊層體IIO。為了確定第一接合層118的取向，對第一疊層體110進行面內(nèi)X射線測量。圖10圖示了2e/cp的測量的結(jié)果。參考圖10，橫坐標軸繪制29和縱坐標軸繪制A.U.(任意單位)，即，通過X射線探測器所發(fā)現(xiàn)的計數(shù)的數(shù)目除以時間而獲得的值。由于在圖10中確定了Au(220)峰，可以準確的斷定出沿表面的垂直方向出現(xiàn)了Au(lll)取向。圖11圖示了Au(220)峰處固定29，進行(p測量的結(jié)果。參考圖11，橫坐標軸繪制cp和縱坐標軸繪制A.U.。圖ll示出了六個等距離間隔的峰并清楚地示出了六方對稱軸。該事實允許準確地推出在p型接觸層上外延生長了Au。圖12示出了圖11中某一個峰的進一步的詳細研究結(jié)果。峰的半值寬度(cp50)是2.8。，大于圖13中示出的p型GaN層的0.25。的值。可以通過假設(shè)Au被轉(zhuǎn)化為多晶并導(dǎo)致微擾了取向來解釋該事實。接下來，如圖14所示，在由具有作為其表面的(111)面的Si單晶所形成的導(dǎo)電襯底311上，通過濺射方法依次淀積20nm厚度的Hf作為晶格匹配層312，和厚度為20nm的Au作為第二接合層313。順便而言，在導(dǎo)電襯底311上淀積晶格匹配層312的Hf之前，在賊射裝置中通過偏置蝕刻從導(dǎo)電襯底311的上側(cè)面去除表面氧化物膜。接下來，在真空裝置中接合第一疊層體110與第二疊層體310，同時使第一接合層118和第二接合層313的各自的接合表面設(shè)置在彼此的頂部上。在這時，真空裝置中的最終真空度設(shè)置在1.0xl(T5pa，用Ar氣中性原子束輻照兩個接合表面一分鐘并且通過施加5MPa的壓力來接合接合表面。在接合過程的期間和之前以及之后沒有進行熱處理。然后，通過激光剝離方法從由接合第一疊層體110和第二疊層體310而產(chǎn)生的體去除襯底lll。用ArF受激準分子激光實現(xiàn)激光剝離，每次的激光輻射面積i殳定為700nmx700fxm并且能量密度為1000mJ/cm2。接下來，通過干法蝕刻方法去除由A1N構(gòu)成的緩沖層112-1和由GaN構(gòu)成的未摻雜的底層112-2，暴露出n型半導(dǎo)體層113。然后，利用氣相淀積在n型半導(dǎo)體層113的表面上淀積厚度400nm的ITO(Sn02:10wt%)。隨后，利用氣相淀積在ITO512-1的表面上的中間部分淀積由Cr(40nm)、Ti(100nm)和Au(1000nm)形成的負電極512-2。利用公知的光刻技術(shù)和剝離技術(shù)構(gòu)圖負電極512-2。進一步，利用氣相淀積方法在導(dǎo)電襯底311的表面上淀積由Au(1000nm)構(gòu)成的正電極511。然后，如圖15所示，通過劃片分離由此產(chǎn)生的晶片以獲得基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1B，每一個經(jīng)測量均為350pm的正方形。評價的方法在To-18罐封裝中安裝基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1B并在20mA電流下測量光發(fā)射輸出Po和操作電壓Vf。為了確定附著的特性，在晶片被劃片為基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件而分離之前，測量晶片的膜分離特性。對于該測試，采用了通過組合在JIS(日本工業(yè)標準)(JISH8062-1992)中描述的方法與熱沖擊測試而得到的力口速測試。首先，在將晶片劃片為基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件而分離之前，用切割刀以柵格圖形切割間隔lmm的直線劃痕。形成劃痕的深度達到導(dǎo)電襯底311的表面。隨后，在烤箱中保持在40(TC30分鐘，然后突然在水中冷卻到20。C的溫度并干燥。然后，將粘性帶(寬度12mm的玻璃紙帶，由NichibanCo.,Ltd生產(chǎn))施加到通過刻畫劃痕限定并且通過劃片而易于分離的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件上，使粘性帶緊密地附著在表面部分而在后面沒有留下任何空隙，然后剝離表面部分。在該情況下，對于已經(jīng)用劃痕分離的每個都是lmm的正方形的發(fā)光器件表面的總共100個部分，計數(shù)在剝離中幸存的部分的數(shù)目。當幸存的部分總數(shù)為IOO時，可以宣布沒有膜被分離。實例2在由藍寶石單晶形成的襯底lll上，以與實例l相同的方式依次堆疊部件層，即緩沖層112-1、底層112-2、n型半導(dǎo)體層113、發(fā)光層114和p型半導(dǎo)體層115。然后，纟艮據(jù)/>知的光刻方法通過干法蝕刻蝕刻從p型半導(dǎo)體層115到緩沖層112-1的基于GaN的半導(dǎo)體的部件層以有效分離，如圖16所示。在此時，通過形成錐形的抗蝕劑，同樣將在襯底111上的部件層的側(cè)面形成為錐形的形狀，從而制造出錐形的層119。接下來，在構(gòu)建了錐形層119的表面的p型半導(dǎo)體層115上，通過濺射方法依次淀積1.5nm的厚度的Pt層作為歐姆接觸層116，淀積厚度為20nm的Ag作為反射層117-1，淀積厚度為20nm的Pt作為互擴散阻擋層117-2,以及淀積厚度為20nm的Au作為第一接合層118。通過利用公知的光刻方法在p型半導(dǎo)體層上淀積歐姆接觸層、反射層、互擴散阻擋層和第一接合層來獲得第一疊層體。從而，實例2的第一疊層體與實例1的第一疊層體110的區(qū)別為從緩沖層112-1到p型半導(dǎo)體層115的部件層形成了錐形層119。用與上述實例l相同的方法制造第二疊層體。隨后，用與實例l相同的方法實現(xiàn)接合第一疊層體與第二疊層體，從第一疊層體去除襯底、緩沖層，和底層(暴露n型半導(dǎo)體層)、以及電極的形成。結(jié)果，最終制造出每個測量為350pm的正方形的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1C如圖15所示。通過實例1的過程，評價隨后獲得的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1C的光發(fā)射輸出Po、操作電壓Vf和附著特性。在下面的表1中示出了實例1和實例2的主要制造^Ht以及評價結(jié)果(光發(fā)射輸出Po、操作電壓Vf和在剝離中幸存的部分的數(shù)目)。<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>通過實例2的過程制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中以上"1中所示的條件改變反射層、互擴散阻擋層、第一接合層、第二接合層和晶格匹配層，并用與實例2相同的方法進行評價。對比實例1到4通過實例2的過程制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中以上述表1中所示的條件改變反射層、互擴散阻擋層、第一接合層、第二接合層和晶格匹配層，并用與實例2相同的方法進行評價。如實例1中示例的，通過使第一接合層和第二接合層使用同種物質(zhì)并且面內(nèi)取向和垂直取向相同的Au來獲得無剝離和表現(xiàn)出低操作電壓的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件。實例1和實例2的差異在于是否基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件為錐形工件。然而，通過比較實例l與實例2發(fā)現(xiàn)錐形工件有助于增加輸出。由于錐形工件會導(dǎo)致工藝步驟數(shù)目增加，可以選擇其以適合^f吏用的目的。如實例3中示例的，當反射層使用Al時，便不需要使用互擴散阻擋層。然而，Al的使用傾向于引起反射輕微的減小，從而輕微地降低輸出。Ag導(dǎo)致了遷徙等的問題。從而，可以選擇采用Ag和Al以適合使用的目的。然后，在實例6到14中，在第一接合層中使用會與Ag整個的轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘荏w的物質(zhì)的Au和Pd的情況下，為了防止互擴散的目的插入互擴散阻擋層，在使用其它金屬的情況下，則不需要故意地使用互擴散阻擋層。實例6到12示出了在第一接合層和第二接合層中使用Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru和Re代替Au而具有與使用Au相同的效果。實例13示出了甚至當?shù)谝唤雍蠈邮褂肁u而第二接合層使用Ag因而這些接合層涉及接合Au與Ag，即，不同類型金屬時，由于Au和Ag具有相同的面心立方結(jié)構(gòu)并且將晶格常數(shù)差異限制在0.2%以內(nèi)，也獲得了良好的接合。實例14示出了甚至當?shù)谝唤雍蠈邮褂肁n而第二接合層使用Pt因而這些接合層涉及接合Au與Pt，即不同類型金屬時，由于Au和Pt具有相同的面心立方結(jié)構(gòu)并且將晶格常數(shù)差異限制在4%以內(nèi)，也獲得良好的接合。比較實例1示出了當將由Au形成的第一接合層的(111)面直接施加到由導(dǎo)電襯底的Si形成的(111)面時，由于25%的晶格常數(shù)差異而不能獲得接合。比較實例2示出了沒有晶格匹配層時，在Si(lll)面上由于Pt不但具有(111)取向而且具有(200)取向，沒有沿一個軸排列相關(guān)的取向，由此附著是差的。比較實例3示出了當?shù)谝唤雍蠈邮褂肅u而第二接合層使用Au由此這些接合層涉及接合Cu和Au，即不同類型金屬時，雖然Cu和Au具有相同的面心立方結(jié)構(gòu)，但是由于12%的晶格常數(shù)差異，也不能獲得良好的接合。比較實例4示出了即使當?shù)谝唤雍蠈雍偷诙雍蠈邮褂孟嗤N類的金屬時，如果不沿一個軸向排列相關(guān)的取向，隨后的接合也是差的，由于具有面心立方結(jié)構(gòu)的Cr呈現(xiàn)(200)和(111)的晶體取向。實例15:使用與實例1相同的方法制備圖9中所示的第一疊層體110。另一方面，通過以下過程準備圖18中所示例的這樣的第二疊層體320。具體而言，在由具有(111)面作為其表面的Si單晶形成的導(dǎo)電襯底上，利用濺射方法依次淀積厚度為50nm的Ag作為取向調(diào)節(jié)層322，淀積厚度為20nm的Pt作為互擴散阻止層323，以及淀積厚度為20nm的Au作為第二接合層324，來準備第二疊層體320。順i更而言，在其上淀積Ag之前，對硅襯底321進行RCA清洗并且用稀釋氫氟酸(0.5°/。)處理IO分鐘。濺射裝置內(nèi)最終的真空度為1.0xl0—5pa。在其Si(111)面上淀積厚度為50nm的Ag的階段，對珪襯底321進行面內(nèi)X射線測定以確定淀積在其(111)面(Si(111))上的Ag的取向。圖19中示出了確定2e/cp的結(jié)果。由于圖中確認了Ag(220)峰的存在，因此可以準確地推斷Ag(lll)取向是沿表面的垂直方向。圖20示出了在Ag(220)峰處固定29，進行cp測定的結(jié)果。圖示出了六個等距離間隔的峰并且清楚地指示出了六方對稱軸。這個事實允許準確地推斷在Si(111)上外延生長了Ag。此外圖20中的峰的半值寬度(cp50)是2.4。如圖21中所示。此外，在其上完成了淀積由Au形成的第二接合層324的階段，對襯底321進^f亍面內(nèi)X射線測定。圖22中圖示了測量2e/cp的結(jié)果。由于圖中確認了Au(220)峰的存在，可以準確地推斷Ag(111)取向是沿表面的垂直方向。圖23示出了在Au(220)峰處固定2e，進行cp測定的結(jié)果。圖示出了六個等距離間隔的峰并且清楚地顯示出六方對稱軸。這個事實允許準確地推斷出Au是外延生長在Si(111)上的。此外，圖23中的峰的半值寬度(cp50)是1.6°，如圖24中所示。如圖25所示，通過與實例1相同的方法接合第一疊層體110與第二疊層體320，通過與實例1相同的方法形成IT0522-1、負電極522-2和正電極522，并且^通過劃片準備分離的晶片，來獲得每個測量為35(Hun的方形的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1D。通過實例1的過程，測量基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1D的光發(fā)射輸出Po、操作電壓Vf和附著特性。光發(fā)射輸出Po是12mW，操作電壓Vf是3.0V，以及在剝離中幸存的部分的數(shù)目是100，即是指示了沒有剝離的量。在下面的表2中示出了實例15的主要制造條件和評價的結(jié)果(光發(fā)射輸出Po、操作電壓Vf以及在剝離中幸存的部分的數(shù)目)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>通過^f吏用與實例2相同的方法，將在上述實例15中準備的第一疊層體110加工為錐形工件來準備這樣的基于GaN的半導(dǎo)體器件1E。從而，實例16與實例15的差異僅為使第一疊層體110成為錐形工件。通過實例1的過程，測量由此獲得的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1E的光發(fā)射輸出Po、操作電壓Vf和附著特性。光發(fā)射輸出Po是17mW，操作電壓Vf是3.1V，以及在剝離中幸存的部分的數(shù)目是100，即，指示了沒有剝離的量。對比實例5:通過實例16的過程準備基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，通過濺射，在具有(111)面作為其表面的Si單晶上依次淀積厚度為50nm的Cr，淀積厚度為20nm的Au作為第二接合層，并使用與實例15和16相同的方法評價。評價的結(jié)果，光發(fā)射輸出Po是13mW，操作電壓Vf是4.6V，以及在剝離中幸存的部分的數(shù)目是58。對器件進行面內(nèi)X射線測定以確定第二接合面的取向。圖27示出了在Au(220)峰處固定2e，進行cp測定的結(jié)果。圖示出了不可辨別的峰，因此表示缺乏可辨別的六方對稱軸的信號。此夕卜，面外X射線測量(e/29方法)示出了可辨別的Au(111)、Au(220)和Au(200)的峰，即表示沒有沿表面的垂直方向的單軸取向。工業(yè)適用性通過將導(dǎo)電襯底接合到由在襯底上堆疊基于GaN的半導(dǎo)體而產(chǎn)生的疊層體，然后去除在疊層體側(cè)面上的襯底，可以提供能夠提高接合強度和充分降低了在接合界面上的電阻分量的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件。權(quán)利要求1.一種基于GaN的半導(dǎo)體器件，包括疊層體，其具有依次堆疊的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成，并具有由金屬制造的第一接合層作為最外層；導(dǎo)電襯底；以及第二接合層，其形成在所述導(dǎo)電襯底上，適合于將與形成所述導(dǎo)電襯底的側(cè)面相對的其接合表面接合到所述第一接合層，所述第二接合層由與所述第一接合層相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造，并沿所述接合表面的垂直方向和所述接合表面的面內(nèi)方向呈現(xiàn)出相同的晶體取向。2.根據(jù)權(quán)利要求1的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，還包括在所述導(dǎo)電襯底與所述第二接合層之間形成的晶格匹配層。3.根據(jù)權(quán)利要求2的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述晶格匹配層是由選自Hf、Mg和Zr的任何一種金屬的簡單金屬制造，或由選自Hf、Mg和Zr的兩種或更多種金屬的*制造。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一M層和所述第二^^層具有面心立方結(jié)構(gòu)并沿所述接合表面的所述垂直方向呈現(xiàn)出(111)的晶體取向。5.根據(jù)權(quán)利要求4的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均由Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu和Ir中的任^可一種形成。6.根據(jù)權(quán)利要求5的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均由Au或Au合金形成。7.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均具有六方最緊密堆積結(jié)構(gòu)和沿所述接合表面的所述垂直方向的(OO'l)的晶朱取向。8.根據(jù)權(quán)利要求7的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一接合層和所述第二接合層均由Ru或Re形成。9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一接合層與所述第二接合層的晶格常數(shù)差異在5%以內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任何一項的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述導(dǎo)電襯底是由硅單晶形成的硅襯底。11.根據(jù)權(quán)利要求10的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述導(dǎo)電襯底是由硅單晶形成的珪襯底并具有(111)面作為襯底表面。12.根據(jù)權(quán)利要求11的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二接合層被直接淀積在所述硅襯底的所述(111)面上。13.根據(jù)權(quán)利要求11的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，還包括在所述硅襯底與所述第二接合層之間形成的取向調(diào)節(jié)層。14.根據(jù)權(quán)利要求13的基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述取向調(diào)節(jié)層由Ag或Ag合金形成。15.—種用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在襯底上形成第一疊層體，所述第一疊層體具有每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成的依次堆疊的至少n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，并具有由金屬制造的第一M層作為最上層；在導(dǎo)電村底上形成第二疊層體，所述第二疊層體具有由與所述第一接合層相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造的第二接合層，并且所述第二接合層沿接合表面的垂直方向和所述接合表面的面內(nèi)方向均呈現(xiàn)出相同的晶體取向；通過互接合集成所述第一疊層體與所述第二疊層體；以及從所述第一疊層體去除所述襯底。16.根據(jù)權(quán)利要求15的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中通過在真空中使用惰性氣體離子束或惰性氣體中性原子束輻射所述接合層的接合表面來進行所述互接合。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中所述襯底是由藍寶石制造。18.根據(jù)權(quán)利要求15到17中的任何一項的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中所述導(dǎo)電襯底是由硅單晶形成的硅襯底并具有(111)面作為襯底表面以及，當所述第二接合層具有Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Cu或Ir的面心立方結(jié)構(gòu)(111)面或Ru或Re的六方緊密堆積結(jié)構(gòu)(00.1)面時，通過RCA清潔來清潔所述村底表面并隨后使用稀釋氫氟酸氫封端，然后使用能夠提供極高真空度的膜淀積裝置形成所述第二接合層。19.根據(jù)權(quán)利要求18的用于制造基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，其中所述真空度大于1.0xl(T4Pa。全文摘要一種基于GaN的半導(dǎo)體發(fā)光器件1包括疊層體10A和在導(dǎo)電襯底31上形成的第二接合層33，所述疊層體10A具有部件層12并具有由金屬制造的第一接合層14作為最外層，部件層12包括每一層均由基于GaN的半導(dǎo)體形成的依次堆疊的n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層，所述第二接合層33適合于將與形成了所述導(dǎo)電襯底31的側(cè)面相對的其表面接合到所述第一接合層14，所述第二接合層33由與所述第一接合層14相同晶體結(jié)構(gòu)的金屬制造并沿所述接合表面的垂直方向和所述接合表面的面內(nèi)方向呈現(xiàn)出相同的晶體取向。文檔編號H01L33/32GK101421859SQ20078001354公開日2009年4月29日申請日期2007年2月16日優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日發(fā)明者大澤弘,程田高史申請人:昭和電工株式會社