[發(fā)明專利]Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810214739.7
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101359712A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樸仲緒
• 申請（專利權(quán)）人: 艾比維利股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭;謝栒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件，更具體而言，涉及不僅能夠克服突起的側(cè)向約束，而且能夠提高結(jié)晶度的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件。

所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件是指包含由Al_(x)Ga_(y)In_(1-x-y)N(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體層的諸如發(fā)光二極管等發(fā)光器件，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件可進(jìn)一步包含由其他族的元素構(gòu)成的材料，諸如SiC、SiN、SiCN和CN，以及由這些材料制成的半導(dǎo)體層。

背景技術(shù)

圖1是描述傳統(tǒng)III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件的視圖。所述III族氮化物半導(dǎo)體器件包括襯底100、在所述襯底100上外延生長而成的緩沖層200、在所述緩沖層200上外延生長而成的n型氮化物半導(dǎo)體層300、在所述n型氮化物半導(dǎo)體層300上外延生長而成的有源層400、在所述有源層400上外延生長而成的p型氮化物半導(dǎo)體層500、在所述p型氮化物半導(dǎo)體層500上形成的p側(cè)電極600、在所述p側(cè)電極600上形成的p面焊盤700、在通過臺面刻蝕所述p型氮化物半導(dǎo)體層500和所述有源層400而暴露的所述n型氮化物半導(dǎo)體層上形成的n側(cè)電極800和保護(hù)膜900。

圖2是描述在國際申請公開號WO02/75821和WO03/10831中公開的發(fā)光器件的視圖，具體而言，這些國際申請顯示了在圖案化的襯底400上生長氮化物半導(dǎo)體層410的方法。所述氮化物半導(dǎo)體層410分別在所述圖案化的襯底400的下部表面和上部表面上開始生長，并相互接觸。所述氮化物半導(dǎo)體層410的生長在所述接觸部分得到促進(jìn)從而形成平整表面。由于使用所述圖案化的襯底400，光被散射以提高外量子效率，并且晶體缺陷得以減少從而可提高所述氮化物半導(dǎo)體層410的質(zhì)量。

圖3是描述在WO03/10831中公開的突起的一個實例的視圖，具體而言，該實例為在襯底上具有六邊形橫截面的突起的實例。同時，根據(jù)WO03/10831，在所述突起的面處于與氮化物半導(dǎo)體的穩(wěn)定生長面(例如襯底的平坦區(qū)域401；參考圖4)相平行的位置的情況下，所述氮化物半導(dǎo)體生長緩慢，這導(dǎo)致了晶體缺陷的增加。為減少所述晶體缺陷，與所述穩(wěn)定生長面相交叉而形成所述突起的整個面。該突起的這種側(cè)向約束使得難以在所述襯底上形成突起和/或凹陷以提高結(jié)晶度。

圖4是描述氮化物半導(dǎo)體的穩(wěn)定生長面的示意圖，具體而言，所述穩(wěn)定生長面為在C表面藍(lán)寶石襯底400上的具有60°的角度差的三個穩(wěn)定生長面402、403和404。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

因此，完成本發(fā)明以解決在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述缺點，本發(fā)明的一個目的是提供能解決前述問題的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件。

本發(fā)明的另一個目的是提供不僅能夠克服突起的橫向約束，而且能夠提高結(jié)晶度的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件。

本發(fā)明的又一個目的是提供能通過調(diào)節(jié)劃線與具有突起的襯底之間的角度從而提高外量子效率的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件。

本發(fā)明的再一個目的是提供能確保足以供氮化物半導(dǎo)體在襯底生長的空間的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件。

技術(shù)方案

至此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件，其包括：多個III族氮化物半導(dǎo)體層，所述多個III族氮化物半導(dǎo)體層具有通過電子和空穴的復(fù)合而發(fā)光的有源層；和用于生長所述多個III族氮化物半導(dǎo)體層的襯底，所述襯底包括具有兩個相對的圓邊的突起。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述突起具有用于連接所述兩個相對的圓邊的兩個連接邊。優(yōu)選的是，所述兩個連接邊由直線構(gòu)成，但可以根據(jù)其掩模圖案而略微向外或向內(nèi)彎曲。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述襯底被至少一個切割面分開，并且所述兩個連接邊的延長線與所述至少一個切割面相交。此處，所述至少一個切割面界定了所述發(fā)光器件的輪廓，并且可通過金剛石切割或劃線/斷裂法而形成。

根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，所述襯底包括形成在該襯底上的有多個突起的第一陣列，和形成在該襯底上的有多個突起的第二陣列，并且所述第一陣列的多個突起與所述第二陣列的多個突起以交錯位置排列。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件不僅能夠克服突起的側(cè)向約束，而且能夠提高結(jié)晶度。

根據(jù)本發(fā)明，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件能通過調(diào)節(jié)劃線與具有突起的襯底之間的角度從而提高外量子效率。