[發明專利]氮化物半導體發光器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200980158002.0
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN102349167A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 大田豐;大鹿嘉和
• 申請（專利權）人: 同和電子科技有限公司
• 主分類號: H01L33/40
• 分類號: H01L33/40;H01L33/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及氮化物半導體發光器件及其制造方法。

背景技術

發光器件所需特性的實例包括高外部量子效率(external?quantum?efficiency)特性和低電阻特性。當半導體與金屬接觸時通常形成結勢壘(junction?barrier)。例如，在半導體和由金屬材料制成的電極之間會出現相對高的接觸電阻。在作為發光器件的基本結構的所謂雙異質結構中，其中具有相對窄的帶隙的層(所述層稱作發光層)的兩側夾在各自具有寬帶隙的p型半導體層和n型半導體層之間(所述層稱作包覆層)，當電壓施加于安裝至半導體層的層壓體的一對電極之間時，由于半導體層的層壓體與所述一對電極之間產生的接觸電阻導致發生電力損失(power?loss)。

為了降低半導體與電極之間產生的接觸電阻，通過在電極和半導體層之間插入由具有相對窄的帶隙的材料形成的接觸層以降低電極與半導體之間的勢壘來防止電極與半導體層之間產生嚴重的電力損失的技術已廣為人知。

JP2002-141552和JP2004-335559公開了形成GaN層和/或Al組成比不高于30％的AlGaN層作為接觸層的技術。然而，如上所述的在其組成中具有相對低Al含量的這類接觸層引發的問題在于，盡管接觸層相對于電極顯示出相對低的接觸電阻，但當所述接觸層用于具有300nm以下發射波長的UV發光器件時，發光層中所產生的UV光被接觸層吸收，并且外部量子效率降低。

為了解決上述問題，JP2006-295132公開了以下技術：通過在第一發光層和GaN接觸層之間設置用于吸收由第一發光層中產生的UV光并發射具有比吸收的光更長波長的光的第二發光層來抑制外部量子效率的降低。然而，該技術的問題在于必須形成相對大量的層，從而增加了生產成本。

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的是提供氮化物半導體發光器件并且還提供用于有效地生產氮化物半導體發光器件的方法，在所述氮化物半導體發光器件中，在保持滿意的外部量子效率的同時，有效地降低n接觸層和n側電極之間產生的接觸電阻。

用于解決問題的方案

本發明主要包括以下部分。

(1)一種氮化物半導體發光器件，其具有半導體層壓體以及n側電極和p側電極，所述半導體層壓體含有n型層壓體、發光層和p型層壓體，所述氮化物半導體發光器件的特征在于：n型層壓體包括由Al_xGa_1-xN材料(0.7≤x≤1.0)制成的n接觸層和設置于n接觸層上的n包覆層；和在n接觸層的發光層側的局部露出部上設置由Al_yGa_1-yN材料(0≤y≤0.5)制成的中間層。

(2)根據上述(1)所述的氮化物半導體發光器件，其進一步包括在發光層和p型層壓體之間的電子阻擋層。

(3)根據上述(1)或(2)所述的氮化物半導體發光器件，其中在n接觸層和n側電極之間的電阻等于或小于10Ω，并且外部量子效率等于或高于0.70％。

(4)一種生產氮化物半導體發光器件的方法，其包括以下步驟：通過在基板上依次順序生長包括n接觸層和n包覆層的n型層壓體、發光層及包括p包覆層和p接觸層的p型層壓體形成半導體層壓體；在n接觸層上形成中間層和n側電極；和在p接觸層上形成p側電極，其中，n接觸層由Al_xGa_1-xN材料(0.7≤x≤1.0)形成，和中間層由Al_yGa_1-yN材料(0≤y≤0.5)形成。

(5)根據上述(4)所述的生產氮化物半導體發光器件的方法，其進一步包括，通過干法蝕刻使n接觸層的發光層側的部分露出，然后通過MOCVD法使Al_yGa_1-yN材料在n接觸層的露出部上生長。

發明的效果