[發(fā)明專利]半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610110828.8
• 申請(qǐng)日: 2006-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN101127378A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡炯棋;蔡宗良;李玉柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣鎵光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光元件(Semiconductor?light?emitting?device)，特別是涉及一種具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(Light?emitting?diodes)能被使用于廣泛種類的裝置，例如，光學(xué)顯示裝置、交通標(biāo)志、通訊裝置以及照明裝置。發(fā)光二極管不同于那些熟知的光源，并且對(duì)不同工業(yè)領(lǐng)域更具可應(yīng)用性。

相比熟知的鎢絲燈泡，發(fā)光二極管消耗較少的電力，并且反應(yīng)較為快速。再者，發(fā)光二極管具有較好的照明效率、較長(zhǎng)的使用壽命、不具有類似水銀的有害物質(zhì)、較小的體積以及較低的功率消耗。

發(fā)光二極管的發(fā)光原理是，當(dāng)順向偏壓時(shí)，P型和N型半導(dǎo)體中的電子和電穴能在發(fā)光層中結(jié)合成光子以產(chǎn)生光。由于P型氮化鎵半導(dǎo)體摻雜不易，P型氮化鎵半導(dǎo)體層與導(dǎo)電層的接觸產(chǎn)生較高的電阻。因此，其降低了P型氮化鎵半導(dǎo)體的效能。

臺(tái)灣專利案號(hào)459407號(hào)專利提供了降低P型氮化鎵半導(dǎo)體層與導(dǎo)電層的接觸電阻的解決方案。請(qǐng)參閱圖1。圖1繪示一種具有n+型反向穿遂層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。該發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)包括藍(lán)寶石絕緣基板11、氮化鎵緩沖層12、N型氮化鎵接觸層13、N型氮化鋁鎵束縛層14、氮化銦鎵發(fā)光層15、P型氮化鋁鎵束縛層16、P型氮化鎵接觸層17、n+型反向穿遂層18、透明導(dǎo)電層19、第一電極21和第二電極22。

該氮化鎵緩沖層12形成在該藍(lán)寶石絕緣基板11上。N型氮化鎵接觸層13形成在該氮化鎵緩沖層12上，致使部分該N型氮化鎵接觸層13露出。該第一電極21形成在該露出的N型氮化鎵接觸層13上。該N型氮化鋁鎵束縛層14形成在該N型氮化鎵接觸層13上。該氮化銦鎵發(fā)光層15形成在該N型氮化鋁鎵束縛層14上。該P(yáng)型氮化鋁鎵束縛層16形成在該氮化銦鎵發(fā)光層15上。該P(yáng)型氮化鎵接觸層17形成在該P(yáng)型氮化鋁鎵束縛層16上。該n+型反向穿遂層18形成在該P(yáng)型氮化鎵接觸層17上。該透明導(dǎo)電層19形成在該n+型反向穿遂層18上，致使部分該n+型反向穿遂層18露出。該第二電極22形成在該露出的n+型反向穿遂層18上，并且與該透明導(dǎo)電層19接觸。

該發(fā)光二極管，通過(guò)增加n+型反向穿遂層18在該P(yáng)型氮化鎵接觸層17和該透明導(dǎo)電層19之間，改善了該P(yáng)型氮化鎵接觸層17與該透明導(dǎo)電層19之間的歐姆接觸。

然而，該n+型反向穿遂層18具有復(fù)雜的制造工藝，并且控制不易，致使發(fā)光二極管的成品穩(wěn)定性不佳。該n+型反向穿遂層18也具有較高的生產(chǎn)成本。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件。該具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件可以改善該P(yáng)型氮化鎵接觸層與該透明導(dǎo)電層之間的歐姆接觸。再者，該具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件具有較簡(jiǎn)易的制造工藝，并且增加了生產(chǎn)上的穩(wěn)定性。所以，該具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件也具有較低的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件。該具有II-V族(或II-IV-V族)化合物接觸層的半導(dǎo)體發(fā)光元件可以改善該P(yáng)型氮化鎵接觸層與該透明導(dǎo)電層之間的歐姆接觸。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選具體實(shí)施例的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件包括基板(Substrate)、第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層(Semiconductor?material?layer)、發(fā)光層(Light-emitting?layer)、第一電極(Electrode)、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層、II-V族化合物接觸層(II-V?group?compound?contact?layer)、透明導(dǎo)電層(Transparent?conductive?layer)以及第二電極。該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層形成在該基板上。該發(fā)光層形成在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層上致使該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層的部分區(qū)域外露。該第一電極形成在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層的該外露的部分區(qū)域上。該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層形成在該發(fā)光層上。該II-V族化合物接觸層形成在該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體材料層上。該透明導(dǎo)電層形成在該II-V族化合物接觸層上致使該II-V族化合物接觸層的部分區(qū)域外露。該第二電極形成在該II-V族化合物接觸層的該外露的部分區(qū)域上并且接觸該透明導(dǎo)電層。