[發明專利]氮化物基發光器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201110140333.0
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102651440A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 陳周;樸健
• 申請（專利權）人: 半材料株式會社;樸健
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 林錦輝;陳英俊

技術領域

本發明涉及一種用于制造氮化物基發光器件的技術。

背景技術

發光器件是一種基于器件中的電子和空穴復合而出現的發光現象的半導體器件。

例如，諸如GaN發光器件的氮化物基發光器件被廣泛應用。氮化物基發光器件由于其高的帶隙能量可以實現多種顏色。此外，氮化物基發光器件展現出良好的熱穩定性。

可以根據其中n電極和p電極的排列將氮化物基發光器件劃分為橫向型和垂直型。在橫向型結構中，n電極和p電極一般為頂部-頂部排列，而在垂直型結構中，n電極和p電極一般為頂部-底部排列。

通常，氮化物基發光器件包括從器件的底部順序形成的生長基底、緩沖層、未摻雜氮化物層、n型氮化物層、發光活性層、以及p型氮化物層。

在氮化物基發光器件的制造中，最后生長P型氮化物層。典型地，在1000℃或以上的高溫下生長p型氮化物層以確保高晶體質量是公知的現有技術。

然而，當在高溫下形成p型氮化物層時，對p型氮化物層下方的發光活性層存在很大影響。特別地，存在由于來自發光活性層的銦組分等的蒸發而導致的組成不均勻的問題。因此，在常規的發光器件制造方法中，在相對較低的溫度下生長p型氮化物層，由此導致晶體質量的惡化。

發明內容

本發明的一個方面是提供一種氮化物基發光器件，其中，在生長基底上首先形成p型氮化物層。

本發明的另一個方面是提供一種制造氮化物基發光器件的方法，其中，在生長基底上首先形成p型氮化物層，以提高晶體質量同時最小化對發光活性層的影響。

根據本發明的一個方面，一種氮化物基發光器件，包括：生長基底；形成在生長基底上的用于氮化物生長的粉末型籽晶層；形成在用于氮化物生長的籽晶層上的p型氮化物層；形成在p型氮化物層上的發光活性層；和形成在發光活性層上的n型ZnO層。

這里，用于氮化物生長的籽晶層可以由GaN粉末構成。或者，用于氮化物生長的籽晶層可以由藍寶石粉末構成。或者，用于氮化物生長的籽晶層可以由硅石粉末構成。

生長基底可以是p型硅基底。

根據本發明的另一個方面，一種制造氮化物基發光器件的方法，包括：在生長基底上利用粉末形成用于氮化物生長的籽晶層；在用于氮化物生長的籽晶層上形成緩沖層；在用于氮化物生長的籽晶層上形成p型氮化物層；在p型氮化物層上形成發光活性層；以及在發光活性層上形成n型ZnO層。

附圖說明

結合附圖通過以下實施例的詳細描述，本發明的上述及其他方面、特征和優點將變得顯而易見。

圖1是根據本發明示例性實施例的氮化物基發光器件的示意性剖面圖；

圖2是根據本發明示例性實施例的氮化物基發光器件的示意性剖面圖，該器件包括作為生長基底的p型硅基底；

圖3是根據本發明示例性實施例的制造氮化物基發光器件方法的示意性流程圖。

具體實施方式

現在參考附圖來詳細描述本發明的示例性實施例。

應該理解，當提到諸如層、膜、區或者基底的一個元件位于另一元件之上時，其可以直接在另一元件上或者還可以存在插入元件。相比較，當提到一個元件直接位于另一元件上時，則不存在插入元件。

圖1是根據本發明示例性實施例的氮化物基發光器件的示意性剖面圖。

參考圖1，氮化物基發光器件包括：生長基底110、用于氮化物生長的籽晶層120、p型氮化物層130、發光活性層140、以及n型ZnO層150。

在該實施例中，生長基底110可以為在氮化物基發光器件制造中被廣泛用作生長基底的藍寶石基底。另外，在該實施例中，生長基底110可以為諸如單晶硅基底、多晶硅基底等的硅基底。

用于氮化物生長的籽晶層120為形成在生長基底110上的粉末型籽晶層，且其用作用于氮化物層生長的籽晶。這里，術語“粉末型”指的是由粉末形成的材料。

此外，相對于將要生長的氮化物層而言，用于氮化物生長的籽晶層120減少晶格失配(mismatch)，由此降低氮化物層生長期間的位錯密度(dislocation?density)。

例如，當使用硅基底作為生長基底時，由于硅基底與氮化物層之間非常大的晶格常數差，因而位錯密度在硅基底上的氮化物層生長期間增高很大程度，由此導致發光器件的發光效率的惡化。然而，當在硅基底上形成用于氮化物生長的籽晶層，然后將氮化物層形成在用于氮化物生長的籽晶層上時，由于減輕了氮化物層與基底之間的晶格失配，由此降低了由于氮化物層生長期間的晶格失配所導致的位錯密度。