[發(fā)明專利]半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010121566.1
• 申請日: 2010-02-20
• 公開（公告）號: CN101840982A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金省均
• 申請（專利權(quán)）人: LG伊諾特有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/22
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方案涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法。

背景技術(shù)

III-V族氮化物半導(dǎo)體由于其物理和化學(xué)特性而廣泛地被用作發(fā)光器件例如發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)的主要材料。

通常，III-V族氮化物半導(dǎo)體包括具有In_xAl_yGa_1-x-yN(其中0≤x≤1、0≤y≤1和0≤x+y≤1)的組成式的半導(dǎo)體材料。利用氮化物半導(dǎo)體材料的LED或LD主要用于發(fā)光器件以提供光。例如，LED或LD用作各種產(chǎn)品例如移動電話的鍵盤發(fā)光部分、電子公告板和照明設(shè)備的光源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施方案提供半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，其能夠改善光提取效率。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件包括：第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層和在所述有源層上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，其中在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的頂表面上形成圖案化的粗糙結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括：沉積第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成金屬層；通過對所述金屬層進(jìn)行熱處理形成金屬點(diǎn)層；和蝕刻所述金屬點(diǎn)層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層以在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的表面上形成具有納米尺寸的圖案化的粗糙結(jié)構(gòu)。

該實(shí)施方案可以改善光提取效率。

附圖說明

圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的截面圖；

圖2～6是顯示制造根據(jù)第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的視圖；和

圖7是顯示根據(jù)第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的截面圖。

具體實(shí)施方式

在實(shí)施方案的說明中，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)稱為在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一墊或另一圖案“上/上方”或“下/下方”時(shí)，其可以“直接”或“間接”地位于所述另一襯底、層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案上或下，或者也可以存在一個(gè)或更多個(gè)中間層。參照附圖描述這些層的位置。

出于方便或簡潔的目的，附圖中顯示的每一層的厚度和尺寸可以被放大、省略或示意性地繪出。另外，元件的尺寸并不完全反映實(shí)際尺寸。

下文將參考附圖描述實(shí)施方案。

圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)截面圖。

參照圖1，根據(jù)該實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件100包括襯底110、未摻雜的半導(dǎo)體層112、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層120、有源層130、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層140、和透明電極層150。

襯底110可以包括透光性襯底，例如藍(lán)寶石(AL₂O₃)襯底或玻璃襯底。另外，襯底110可以選自GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、GaAs和導(dǎo)電襯底。可以在襯底110的頂表面上形成凹凸圖案。

未摻雜的半導(dǎo)體層112可以形成在襯底110上。未摻雜的半導(dǎo)體層112可以包括未摻雜的GaN層。緩沖層(未示出)可以置于襯底110和未摻雜的半導(dǎo)體層112之間。緩沖層可以減小襯底110與未摻雜的半導(dǎo)體層112之間的晶格常數(shù)的差。緩沖層可以由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的至少一種形成。緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層112中之一可以省略，或者緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層112均可以省略。

第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層120可以設(shè)置在未摻雜的半導(dǎo)體層112上。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層120可以包括摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的N型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層120可以包括化合物半導(dǎo)體，如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN。第一導(dǎo)電摻雜劑是選自Si、Ge、Sn、Se和Te的N型摻雜劑。

有源層130設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層120上。有源層130可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。例如，有源層130可具有包括InGaN阱層/GaN勢壘層的單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層130的量子阱層和量子勢壘層的材料可以根據(jù)光的波帶變化。可以在有源層130上和/或下設(shè)置覆層。

第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層140設(shè)置在有源層130上。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層140可以包括摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的P型半導(dǎo)體層。例如，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層140可以包括化合物半導(dǎo)體，例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN或AlInN。第二導(dǎo)電摻雜劑是選自Mg、Be和Zn中的P型摻雜劑。