[發明專利]一種紫外半導體發光器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210291658.3
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102810609A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 鐘志白;楊建健;陳文欣;梁兆煊
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種發光波長為100～380?nm的紫外半導體發光器件，包括：

發光外延層，由n型半導體層、發光層、p型半導體層構成，其一側為出光面，另一側為非出光面；

隧道結，位于所述發光外延層的非出光面一側，部分區域開孔露出發光外延層；

光學相位匹配層，位于所述露出的發光外延層的表面層上，可透紫外線；

反射層，覆蓋整個隧道結和光學相位匹配層上。

2.根據權利要求1所述的半導體發光器，其特征在于：所述反射層的材料為低功函數材料，其與隧道結形成歐姆接觸。

3.根據權利要求2所述的半導體發光器，其特征在于：所述反射層的功函數值范圍為4.0?～?5.0?eV，對于波長低于380?nm的光波的反射率不少于70%。

4.根據權利要求1所述的半導體發光器，其特征在于：所述隧道結為圖形化結構，側面具有立體坡度，坡度在10°～?85°之間。

5.根據權利要求4所述的半導體發光器，其特征在于：所述圖案結構包括帶狀、島狀、圓臺、梯形臺、錐形或半球狀。

6.根據權利要求1的所述的半導體發光器件，其特征在于：所述發光外延層為III-?V族材料，由Al，Ga，N，P，In組成的二元或三元化合物。

7.根據權利要求6的所述的半導體發光器件，其特征在于：所述發光外延層的材料為AlGaN，其中Al成分不低于40%。

8.根據權利要求1的所述的半導體發光器件，其特征在于：所述光學相位匹配層的材料為絕緣性材料。

9.一種發光波長為100～380?nm的紫外半導體發光器件的制作方法，包含如下步驟：

1）在一生長襯底上制作n型導電層、發光層、p型導電層，構成發光外延層，其一側為出光面，另一側為非出光面；

2）在發光外延層的非出光面一側表面上制作隧道結；

3）蝕刻部分區域的隧道結及發光外延層，露出部分發光外延層表面；

4）在露出的發光外延層表面上制作光學相位匹配層；

5）在隧道結和光學相位匹配層上制作反射層。

10.根據權利要求9所述的半導體發光器件的制作方法，其特征在于：所述生長襯底為透紫外線良好的透明材料，其能帶隙不少于3.4eV。

11.根據權利要求9所述的半導體發光器件的制作方法，其特征在于：所述步驟3）中，利用黃光光刻和干蝕刻方法，在隧道結上制作立體圖形，其蝕刻深度少于0.5?nm。

12.根據權利要求9所述的半導體發光器件的制作方法，其特征在于：所述反射層的材料為低功函數材料，其與隧道結形成歐姆接觸。

13.根據權利要求9所述的半導體發光器件的制作方法，還包括步驟：

分別在p型導電層和n?型導電層上制作p、n電極；

提供一支撐基板，其上分布有圖案化金屬材料層，將其與所述p、n電極粘結；

減薄所述生長襯底，構成覆晶式發光器件。

14.根據權利要求9所述的半導體發光器件的制作方法，還包括步驟：

在反射層上形成一電極鍵合層；

提供一支撐基板，將其與所述電極鍵合層粘結；

移除生長襯底，露出發光外延層，在其上制作電極，構成垂直式發光器件。