專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
由于III-V族氮化物半導(dǎo)體極好的物理和化學(xué)性能，因此作為用于發(fā)光器件例如 發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)等的芯材料而受到極大關(guān)注。III-V族氮化物半導(dǎo)體 包括化學(xué)式為InxAlyGai—x—yN(其中0《x《l，0《y《l，0《x+y《1)的半導(dǎo)體材料。
LED是通過使用化合物半導(dǎo)體的特性來將電轉(zhuǎn)化為紅外線或者光從而發(fā)射與接收 信號的半導(dǎo)體器件，或者是用作光源的半導(dǎo)體器件。 由氮化物半導(dǎo)體材料制成的LED或者LD廣泛地用于發(fā)光器件以獲得光，并且用作 各種產(chǎn)品例如移動式電話的鍵盤的發(fā)光部分、電布告牌和照明器件的光源。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在其上方的p-型半導(dǎo)體層和在其下方 的導(dǎo)電支撐構(gòu)件。 實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括N-型半導(dǎo)體層，在N-型半導(dǎo)體層周圍暴 露出其上部。
—個(gè)實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件；在所述導(dǎo)電支撐
構(gòu)件上的N-型半導(dǎo)體層，在所述N-型半導(dǎo)體層上的有源層，和在所述有源層上的P-型半
導(dǎo)體層；在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層；和在所述歐姆接觸層上的電極。
—個(gè)實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括反射電極層；在所述反射電極層
上的N-型半導(dǎo)體層，在所述N-型半導(dǎo)體層上的有源層，和在所述有源層上的P-型半導(dǎo)體
層；在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層；和在所述歐姆接觸層上形成的多個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)，
其中所述粗糙結(jié)構(gòu)由與所述歐姆接觸層不同的材料形成。 —個(gè)實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括反射電極層；N-型半導(dǎo)體層，N-型 半導(dǎo)體層包括在所述反射電極層上形成的第一部分和在所述第一部分上形成的第二部分， 其中所述第二部分的尺寸小于第一部分的尺寸；在所述N-型半導(dǎo)體層的第二部分上的有 源層；在所述有源層上的P-型半導(dǎo)體層；在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層；在所述歐 姆接觸層上形成并由與所述歐姆接觸層不同的材料形成的多個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)；和與所述歐姆接 觸層和所述P-型半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)相接觸的電極。 在附圖和以下的描述中闡述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。通過說明書和附圖以及 通過權(quán)利要求使其它特征變得顯而易見。


圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的截面圖。 圖2 11是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的工藝的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖描述實(shí)施方案。在實(shí)施方案的描述過程中，附圖中各層的厚度僅僅 為一個(gè)實(shí)例，而不限于此。另外，關(guān)于各層的"上/上方"或"下/下方"的定義將參考附圖 進(jìn)行描述。 在實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或者結(jié)構(gòu)稱為在另一層 (或膜)、區(qū)域、墊或圖案"上/上方"或者"下/下方"時(shí)，"上/上方"和"下/下方"包括
"直接地"和"間接地"兩種含義。此外，將基于附圖描述關(guān)于各層的"上/上方"和"下/下方"。
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的截面圖。 參考圖l，半導(dǎo)體發(fā)光器件100包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件103、電極層105、N-型半導(dǎo)體 層110、有源層120、P-型半導(dǎo)體層130、歐姆接觸層140、粗糙結(jié)構(gòu)150和電極160。
導(dǎo)電支撐構(gòu)件103用作基礎(chǔ)襯底，并可使用Cu、 Au、 Ni、 Mo、 Cu-W或者由Si、 Ge、 GaAs、 ZnO、 SiC、 Ga203、 SiGe和GaN形成的載體晶片來實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)電支撐構(gòu)件103可使用電 鍍方法形成或者可具有片狀，但是不限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件103的厚度可為約30ym 約 150iim，但是不限于此。 電極層105在導(dǎo)電支撐構(gòu)件103上形成。N-型半導(dǎo)體110可由選自具有極好歐 姆特性的材料和具有高反射性和籽金屬(seed metal)性能的材料中的至少一種形成。例 如，具有極好歐姆特性的材料可為ITO、Cr、Ni、Ti和Al中的一種。具有高反射性的材料可 為選自Al、 Ag、 Pd、 Rh、 Pt、 Ag-Cu、 Ag-Pd-Cu和Al-Cu中的一種。此夕卜，電極層105可由選 自ITO、 Ir、 Ru、 Mg、 Zn、 Au、 Hf 、 Cr、 Ni、 Ti、 Al、 Ag、 Pd、 Rh、 Pt、 Ag-Cu、 Ag-Pd—Cu、 Al—Cu以及 這些物質(zhì)的選擇性組合中的一種形成。 電極層105可用作反射電極層，并且使入射光反射通過有源層120。
導(dǎo)電支撐構(gòu)件103和電極層105可由具有預(yù)定厚度的一層形成，但是不限于此。
歐姆接觸層(未顯示)可在電極層105上形成，并且可形成為層或者多個(gè)圖案。歐 姆接觸層包括選自Ni、Pd、Pt、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦 鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧 化鎵鋅(GZO) 、 IrOx、 RuOx、 RuOx/ITO、 Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一種。
在電極層105和N-型半導(dǎo)體層IIO之間形成層或者圖案，其中所述層或者圖案 由IT0、氧化銦鋅(IZ0)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZ0)、氧化 銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鎵鋅(GZO) 、 Si02、 Si3N4、 SiOx、 SiNx、 A1203和1102形成。 N-型半導(dǎo)體層110在電極層105上形成。所述N-型半導(dǎo)體層110可由摻雜有 N-型摻雜劑的包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體中的至少一種形成，例如GaN、 InN、 A1N、 InGaN、AlGaN、 InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGalnP。此外，N-型半導(dǎo)體層110可具有單層或者多層結(jié)構(gòu)。N-型摻雜劑包括Si、 Ge、 Sn、 Se和Te。
上部區(qū)域137的表面在N-型半導(dǎo)體層110的周邊處暴露并且具有Ga面(Ga-face) 區(qū)域(表面)。N-型半導(dǎo)體層110的暴露的Ga面表面是熱穩(wěn)定的并且提供非金屬特性。 N-型半導(dǎo)體層110的Ga面表面可由非N材料的Ga材料形成。N_型半導(dǎo)體層110厚于P_型 半導(dǎo)體層130。 有源層120在N-型半導(dǎo)體層IIO上形成，并且具有使用III-V族元素化合物半導(dǎo) 體層的單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層120采用InGaN阱層/GaN勢壘層作為一 個(gè)周期，從而可形成單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱結(jié)構(gòu)。在有源層120中，量子阱層和量子勢 壘層的材料可根據(jù)發(fā)光材料而變化，但是不限于此?？稍谟性磳?20上和/或下形成覆層， 覆層可由AlGaN-基半導(dǎo)體形成。 P-型半導(dǎo)體層130在有源層120上形成。P-型半導(dǎo)體層130可由摻雜有P_型摻 雜劑的包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體中的至少一種形成，例如GaN、 InN、 A1N、 InGaN、 AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGalnP。此外，P-型半導(dǎo)體層130可 具有單層或者多層結(jié)構(gòu)。P-型摻雜劑包括Mg、Be和Zn。 發(fā)光結(jié)構(gòu)135包括N-型半導(dǎo)體110、有源層120和P_型半導(dǎo)體層130。在發(fā)光結(jié) 構(gòu)135中，可在P-型半導(dǎo)體層130上形成N-型半導(dǎo)體層(未顯示)。 歐姆接觸層140在P-型半導(dǎo)體層130上形成。歐姆接觸層140可包括與P_型半 導(dǎo)體層130歐姆接觸的層、或者單層或者多層的多個(gè)圖案。歐姆接觸層140包括選自Ni、 Pd、 Pt、 ITO、 IZO、 IZTO、 IAZO、 IGZO、 IGTO、 AZO、 ATO、 GZO、 IrOx、 RuOx、 RuOx/ITO、 Ni/IrOx/Au 和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一種。 電極160在歐姆接觸層140上形成，并且可在P-型半導(dǎo)體層130的一部分上型為 具有預(yù)定形狀和圖案。該形狀或者圖案可包括電流擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。電極160可由Ag、Ag合金、 Ni、 Al、 Al合金、Rh、 Pd、 Ir、 Ru、 Mg、 Zn、 Pt、 Au、 Hf和上述物質(zhì)的合金中的一種形成，但是不 限于此。 電極160可接觸歐姆接觸層140和/或P-型半導(dǎo)體層130。電極160與P_型半 導(dǎo)體層130、歐姆接觸層140和粗糙結(jié)構(gòu)150中的至少兩個(gè)接觸。 粗糙結(jié)構(gòu)150可在歐姆接觸層140上形成，并且可由例如Al203(n = 1. 7 1. 8)、 Si02(n = 1. 5 1. 6) 、 NaF(n = 1. 3 1. 4)和MgO(n = 1. 735)材料形成。粗糙結(jié)構(gòu)150 可由折射率低于GaN(n =約2. 5)或者ITO(n = 2)的材料形成。 此外，例如三角形、棒形、柱形、半球形和不規(guī)則形狀的粗糙結(jié)構(gòu)150的不均勻形 狀設(shè)置為圓形、多邊形、矩陣形、條形和無規(guī)則形狀。粗糙結(jié)構(gòu)150可通過折射率差異改變 透過歐姆接觸層145的光或散射的反射光的臨界角來改善光提取效率。每個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)150 形成為具有大于預(yù)定值的厚度(例如，約l.Oym)，并且具有規(guī)則或者不規(guī)則的微間隔(例 如，約0. 5um 約5um)。 圖2 11是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的工藝的視圖。 參考圖2，將生長襯底101裝載在生長設(shè)備上，并且在其上形成II VI族元素化
合物半導(dǎo)體層。 生長設(shè)備可包括電子束蒸發(fā)器、物理氣相沉積(PVD)設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(CVD) 設(shè)備、等離子體激光沉積(PLD)設(shè)備、雙型熱蒸發(fā)器、濺射設(shè)備和金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M0CVD)設(shè)備，但是不限于此。 生長襯底101可包括Al203、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga203、導(dǎo)電材料或者GaAs。 在生長襯底101上可形成不均勻圖案。此外，在生長襯底101上可形成使用II族 VI族 元素的化合物半導(dǎo)體的層或者圖案，例如選自ZnO層(未顯示)、緩沖層(未顯示)和未摻 雜的半導(dǎo)體層(未顯示)中的至少之一。 緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層可由使用III-V族元素的化合物半導(dǎo)體形成。緩沖層 可使得與襯底101的晶格常數(shù)差減小。未摻雜的半導(dǎo)體層可由未摻雜的GaN基半導(dǎo)體形成。
在襯底101上形成包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層的發(fā)光結(jié)構(gòu)135。發(fā)光結(jié)構(gòu)135包括 N-型半導(dǎo)體層110、有源層120和P-型半導(dǎo)體層130。 N-型半導(dǎo)體層110在襯底101上形成。N-型半導(dǎo)體層110可包括III-V族化合 物半導(dǎo)體例如GaN、 InN、 A1N、 InGaN、 AlGaN、 InAlGaN、 AlInN、 AlGaAs、 GaP、 GaAs、 GaAsP禾卩 AlGalnP，并可為單層或者多層。N-型半導(dǎo)體層110可摻雜有N-型摻雜劑(例如Si、 Ge、 Sn、 Se和Te)。 有源層120在N-型半導(dǎo)體層110上形成，并且具有使用III-V族化合物半導(dǎo)體層 的單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層120使用InGaN阱層/GaN勢壘層作為一個(gè)周 期，并具有單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層120可根據(jù)發(fā)光材料各自具有不同材 料的量子阱層和量子勢壘層，但是不限于此?？稍谟性磳?20上和/或下形成覆層，覆層可 由AlGaN基半導(dǎo)體形成。 P-型半導(dǎo)體層130在有源層120上形成。P-型半導(dǎo)體層130可選擇性地包括摻 雜有P-型摻雜劑的包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體層例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、 InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGalnP，并可具有單層或者多層結(jié)構(gòu)。P-型 摻雜劑包括Mg、Be和Zn。 可在P-型半導(dǎo)體層130上形成N-型半導(dǎo)體層(未顯示)。發(fā)光結(jié)構(gòu)135可包括 在p-型半導(dǎo)體層130上的N-型半導(dǎo)體層。 參考圖3，歐姆接觸層140在P-型半導(dǎo)體層130上形成。歐姆接觸層140可包括 與p-型半導(dǎo)體層130歐姆接觸的層、或者單層或者多層的多個(gè)圖案。歐姆接觸層140包 括Ni、Pd、Pt、 ITO、 IZO、 IZTO、 IAZO、 IGZO、 IGTO、 AZO、 ATO、 GZO、 IrOx、 RuOx、 RuOx/ITO、 Ni/ IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一種。 參考圖4，籽金屬層145在歐姆接觸層140上形成。籽金屬層145可由層或者多個(gè) 圖案形成，并可選擇性地包括Ni/Cu、 Cr/Cu和Ti/Cu。籽金屬層145通過鍍敷工藝形成。
在籽金屬層145上形成犧牲襯底147。犧牲襯底147是暫時(shí)的襯底，并且由鍍敷的 金屬例如銅或者金形成。其厚度為約30iim 約100iim，但是不限于此。此外，可使用導(dǎo)電 板來使?fàn)奚r底147附著，在此情況下，可不形成籽金屬層145。 參考圖4和5，當(dāng)形成犧牲襯底147時(shí)，其位于基礎(chǔ)襯底上，然后將生長襯底101移 除。 通過物理和/或化學(xué)方法將生長襯底101移除。物理移除方法通過激光剝離(LLO) 工藝在襯底101上輻射具有預(yù)定區(qū)域波長的激光將襯底101移除?；瘜W(xué)移除方法是當(dāng)在襯 底101和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110之間存在另外的半導(dǎo)體層(例如緩沖層)時(shí)通過使用濕蝕 刻劑來移除緩沖層以將襯底101移除。生長襯底101的移除方法不限于此。
可對其中移除生長襯底101的N-型半導(dǎo)體層110的表面實(shí)施使用感應(yīng)耦合等離 子體/反應(yīng)性離子蝕刻(ICP/RIE)的蝕刻工藝。 參考圖6，在N-型半導(dǎo)體層IIO下形成電極層105。電極層105與N-型半導(dǎo)體層 110歐姆接觸，并可由具有高反射性和籽金屬特性的材料中的至少一種形成。例如，具有極 好歐姆特性的材料可包括ITO、Cr、Ni、Ti和Al。有高反射性的材料可包括ITO、 Ir、Ru、Mg、 Zn、 Au、 Hf 、 Cr、 Ni、 Ti、 Al、 Ag、 Pd、 Rh、 Pt、 Ag-Cu、 Ag-Pd-Cu、 Al-Cu以及這些物質(zhì)的選擇性組合。 可在N-型半導(dǎo)體層IIO和電極層105之間形成歐姆接觸層(未顯示)。歐姆接 觸層可由層或者多個(gè)圖案形成。歐姆接觸層可包括選自Ni、Pd、Pt、 ITO、 IZO、 IZTO、 IAZO、 IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少 一種。電極層105可用作反射電極層。 參考圖7，通過鍍敷工藝在電極層105下形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件103。此外，導(dǎo)電支撐 構(gòu)件103可包括Cu、 Au、 Ni、 Mo、 Cu-W或由Si、 Ge、 GaAs、 Zn0、 SiC、 Ga203、 SiGe和GaN形成 的載體晶片。導(dǎo)電支撐構(gòu)件103可通過電鍍方法形成或者可以形成為板形，但是不限于此。 導(dǎo)電支撐構(gòu)件103的厚度可以為約30 ii m 約150 y m，但是不限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件103 用作基礎(chǔ)襯底。 導(dǎo)電支撐構(gòu)件103和電極層105可由具有預(yù)定厚度的一層形成，但是不限于此。
參考圖7 9，移除犧牲襯底147。犧牲襯底147可通過濕或干蝕刻方法或者拋光 方法來移除，但是不限于此。 —旦移除犧牲襯底147，移除籽金屬層145。籽金屬層145可通過濕或/和干蝕刻 方法或者拋光方法來移除，但是不限于此。 此處，通過移除犧牲襯底147可解決層間分層現(xiàn)象。即，在用于移除生長襯底101 的工藝(例如，LL0工藝)期間，可使用激光在犧牲襯底147和歐姆接觸層140之間施加預(yù) 定的沖擊。在此情況下，在器件的內(nèi)層之間可存在不穩(wěn)定的分層現(xiàn)象。因此，通過移除犧牲 襯底147，可防止在器件的內(nèi)層之間分層現(xiàn)象。 —旦移除犧牲襯底147，則通過使用歐姆接觸層140上的掩模圖案對芯片邊界區(qū) 域?qū)嵤┡_面蝕刻。 實(shí)施隔離蝕刻工藝直至暴露歐姆接觸層140、P-型半導(dǎo)體層130、有源層120、N-型
半導(dǎo)體層110。隔離蝕刻的深度低于約l.Oiim或者可蝕刻直至暴露N-型半導(dǎo)體層110。 因此，N-型半導(dǎo)體層110的上表面在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的周邊周圍被暴露。 在N-型半導(dǎo)體層110的周邊周圍的上部區(qū)域137處暴露出Ga-面。此時(shí)，由于在
N-型半導(dǎo)體層110處暴露的Ga-面是具有較低操作電壓的非金屬，所以與N-面相比較為熱
穩(wěn)定的，并且還防止當(dāng)對發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁施加外部沖擊時(shí)與其它層的短路。 有源層120通過N-型半導(dǎo)體層110的上部區(qū)域137與導(dǎo)電支撐構(gòu)件103間隔開。 參考圖10和圖ll，在歐姆接觸層140上形成粗糙結(jié)構(gòu)150。粗糙結(jié)構(gòu)150可使用掩
模圖案或者通過濺射設(shè)備來生長。粗糙結(jié)構(gòu)150可由具有高折射率的材料例如八1203、5102、
NaF和MgO形成。粗糙結(jié)構(gòu)150可由折射率低于GaN或歐姆接觸層140的材料形成。其圖
案如三角形、棒形、柱形、半球形和不規(guī)則形狀通過工藝如濕蝕刻、干蝕刻或者光刻膠剝離
工藝而設(shè)置為圓形、多邊形、矩陣形、條形和無規(guī)則形狀。每個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)150均形成為大于預(yù)定值(例如約1. 0 m)的厚度，并且具有規(guī)則或者不規(guī)則的微間隔(例如，約0. 5 m 約5 ii m)。 通過對應(yīng)于相關(guān)技術(shù)的N-型粗糙圖案，粗糙結(jié)構(gòu)150可補(bǔ)償光提取，并且可不形 成粗糙結(jié)構(gòu)150。 在歐姆接觸層140的一部分上形成電極層160。電極160可由Ag、Ag合金、Ni、 A1、A1合金、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf和上述物質(zhì)的合金中的一種形成，但是不限于 此。電極160可接觸歐姆接觸層140和/或P-型半導(dǎo)體層130。電極160與P-型半導(dǎo)體 層130、歐姆接觸層140和粗糙結(jié)構(gòu)150中的至少兩個(gè)接觸。 實(shí)施方案提供垂直半導(dǎo)體發(fā)光器件100，其上具有P-型半導(dǎo)體層130，并且在發(fā)光 結(jié)構(gòu)135的周邊周圍暴露出Ga-面表面。因此，可防止由于制造工藝所導(dǎo)致的短路。
實(shí)施方案提供一種熱穩(wěn)定的垂直半導(dǎo)體發(fā)光器件。 實(shí)施方案通過實(shí)施臺面蝕刻直至暴露N-型半導(dǎo)體層的上部的厚度可改善LED芯 片的可靠性。 實(shí)施方案提供一種垂直半導(dǎo)體發(fā)光器件，其上具有P-型半導(dǎo)體層，并且暴露出在 導(dǎo)電支撐構(gòu)件上設(shè)置的N-型半導(dǎo)體層的周邊周圍的上部。因此，可防止由于制造工藝所導(dǎo) 致的短路。 當(dāng)通過LLO方法移除氮化物半導(dǎo)體層時(shí)，實(shí)施方案防止其中與氮化物半導(dǎo)體層接 觸的層由于外部沖擊而導(dǎo)致的分層現(xiàn)象。 —個(gè)實(shí)施方案提供一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，包括在生長襯底上形成
N-型半導(dǎo)體層、有源層和P-型半導(dǎo)體層；在所述P-型半導(dǎo)體層上形成歐姆接觸層；在所述
歐姆接觸層上形成犧牲襯底和移除所述生長襯底；在所述N-型半導(dǎo)體層之下形成導(dǎo)電支
撐構(gòu)件和移除所述犧牲襯底；和在所述歐姆接觸層上形成電極。 實(shí)施方案提供一種垂直半導(dǎo)體發(fā)光器件，具有N-型半導(dǎo)體層作為頂層。 實(shí)施方案改善垂直半導(dǎo)體發(fā)光器件的可靠性。 雖然已經(jīng)參考大量說明性實(shí)施例描述了實(shí)施方案，但是應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可 設(shè)計(jì)很多的其它改變和實(shí)施方案，這些也將落入本公開的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地， 在說明書、附圖和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在本發(fā)明的組合排列的構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu)中可 能具有各種的變化和改變。除構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu)的變化和改變之外，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言， 可替代的用途也會是顯而易見的。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件；在所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件上的N-型半導(dǎo)體層；在所述N-型半導(dǎo)體層上的有源層；在所述有源層上的P-型半導(dǎo)體層；在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層；和在所述歐姆接觸層上的電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件和所述N-型半導(dǎo) 體層之間的電極層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極層包括氧化銦錫(IT0)、 Ir、 Ru、 Mg、 Zn、 Au、 Hf 、 Cr、 Ni、 Ti、 Al、 Ag、 Pd、 Rh、 Pt、 Ag-Cu、 Ag-Pd-Cu和Al-Cu中的一種或者 這些物質(zhì)的選擇性組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述歐姆接觸層包括至少一層或者圖案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述歐姆接觸層上的多個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述N-型半導(dǎo)體層包括在其外周邊周 圍暴露的上部，其中所述N-型半導(dǎo)體層的所述上部包括Ga-面表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極層是反射電極層，并且在所 述電極層和所述N-型半導(dǎo)體層之間包括具有至少一層或者多個(gè)圖案的歐姆接觸層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述粗糙結(jié)構(gòu)包含Al203、Si02、NaF和 MgO中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，所述粗糙結(jié)構(gòu)具有約1. 0 P m的厚度和小于 約5iim的間隔。
10. —種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括 反射電極層；在所述反射電極層上的N-型半導(dǎo)體層； 在所述N-型半導(dǎo)體層上的有源層； 在所述有源層上的P-型半導(dǎo)體層； 在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層；禾口在所述歐姆接觸層上形成的多個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)，其中所述粗糙結(jié)構(gòu)由與所述歐姆接觸層不 同的材料形成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述反射電極層下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件，其中所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件和所述反射電極層由金屬材料形成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述N-型半導(dǎo)體層包括在所述 N-型半導(dǎo)體層的周邊周圍暴露出的Ga-面表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述N-型半導(dǎo)體層的厚度厚于所述 P-型半導(dǎo)體層的厚度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中在所述反射電極層和所述N-型半導(dǎo)體層之間形成層或者圖案，其中所述層或者圖案由IT0、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫 (IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化 銻錫(ATO)、氧化鎵鋅(GZO) 、 Si02、 Si3N4、 SiOx、 SiNx、 A1203和Ti02中的至少一種形成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述粗糙結(jié)構(gòu)具有三角形、桿形和 半球形中的至少一種。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述粗糙結(jié)構(gòu)由反射率小于所述 GaN或者所述歐姆接觸層的反射率的材料形成，并且包含A1203、 Si02、 NaF和MgO中的至少 一種。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述P-型半導(dǎo)體層和所述歐姆接 觸層之間的含n_型摻雜劑的半導(dǎo)體層。
18. —種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括 反射電極層；N-型半導(dǎo)體層，所述N-型半導(dǎo)體層包括在所述反射電極層上形成的第一部分和在所 述第一部分上形成的第二部分，其中所述第二部分的尺寸小于所述第一部分的尺寸； 在所述N-型半導(dǎo)體層的所述第二部分上的有源層； 在所述有源層上的P-型半導(dǎo)體層； 在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層；在所述歐姆接觸層上形成的多個(gè)粗糙結(jié)構(gòu)，所述粗糙結(jié)構(gòu)由與所述歐姆接觸層不同的 材料形成；禾口與所述歐姆接觸層和所述P-型半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)接觸的電極。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極與所述P-型半導(dǎo)體層、所 述歐姆接觸層和所述粗糙結(jié)構(gòu)中的至少兩個(gè)接觸。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極設(shè)置在所述歐姆接觸層的一部分上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件，在所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件上的N-型半導(dǎo)體層；在所述N-型半導(dǎo)體層上的有源層，在所述有源層上的P-型半導(dǎo)體層，在所述P-型半導(dǎo)體層上的歐姆接觸層，和在所述歐姆接觸層上的電極。
文檔編號H01L33/38GK101740696SQ20091024632
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者丁煥熙 申請人:Lg伊諾特有限公司