[發明專利]氮化物半導體發光裝置

無效

• 申請號: 201210400802.2
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103066176A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 金范埈;金晟泰;金榮善;尹皙胡;金起成;李浩喆
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星

本申請要求于2011年10月19日在韓國知識產權局提交的第10-2011-0106865號韓國專利申請的優先權，該韓國專利申請的公開通過引用包含于此。

技術領域

本申請涉及一種氮化物半導體發光裝置。

背景技術

發光二極管(LED)是這樣一種半導體發光裝置，其利用p-n結結構的特性通過電子和空穴的復合產生光。即，當向由特定元素形成的半導體施加電壓時，電子和空穴在p-n結處復合。在這種情況下，產生的能量的量低于電子和空穴分開時產生的能量的量，從而由于在電子-空穴復合時產生的能量的差異而可以發射光。近來，更多的注意力被吸引到能夠發射具有短波長的光(例如，藍光)的第III族氮化物半導體。

通過向具有不同極性的電極施加電信號來使這種LED工作，然后，電流會趨于集中地在形成有電極的區域中或者在具有低電阻的區域中流動。因此，隨著電流流(current?flow)變窄，發光裝置的工作電壓(Vf)由于窄的電流流而增大，而且進一步講，發光裝置易受靜電放電的影響。為了克服該問題，在相關技術中已經提出了若干改善發光裝置內部的電流擴散功能的方法。

這些方法中的一種方法包括通過在半導體層內部設置電流阻擋層來引導電流沿著橫向方向流動。然而，需要將異質物質(例如，諸如SiO₂的介電物質)等引入到氮化物半導體中的附加工藝，在結晶度方面會造成問題?？蛇x擇地，可以在n型半導體層和p型半導體層之間設置未摻雜半導體層，這樣就利用了電子遷移率在未摻雜半導體層中相對增加的現象這一優點。然而，即使在使用未摻雜半導體層時，電子遷移率方面的本質差異也不大，因此，電流擴散效果會不充分。

因此，需要提供一種改善電流擴散從而改善發光效率的氮化物半導體發光裝置。

發明內容

本申請的一方面提供了一種改善沿水平方向的電流擴散從而改善了發光效率的氮化物半導體發光裝置。

根據本發明的一方面，提供了一種氮化物半導體發光裝置。該裝置包括：n型氮化物半導體層；活性層，設置在n型氮化物半導體層上；p型氮化物半導體層，設置在活性層上；多個電流擴散層，設置在n型氮化物半導體層的內部和表面中的至少一處。電流擴散層包括帶隙能比形成n型氮化物半導體層的材料的帶隙能大的材料，以在與形成n型氮化物半導體層的材料的界面處形成二維電子氣層。

n型氮化物半導體層可以包括n-GaN，所述多個電流擴散層中的至少一個電流擴散層可以由Al_xGa_1-xN(0＜x≤1)形成，以與n-GaN形成界面。

n型氮化物半導體層可以包括n-GaN，所述多個電流擴散層中的至少一個電流擴散層可以由Al_xIn_yGa_1-x-yN(0＜x≤1且0≤y＜1)形成，以與n-GaN形成界面。

所述多個電流擴散層中的至少一個電流擴散層可以設置在n型氮化物半導體層的底表面上。

所述氮化物半導體發光裝置還可以包括：緩沖層，設置在所述多個電流擴散層中的設置在n型氮化物半導體層的底表面上的電流擴散層的底表面上。

緩沖層可以包括未摻雜氮化物半導體層。

n型氮化物半導體層可以包括：第一層；第二層，設置在第一層上，并且具有濃度比第一層的n型雜質的濃度低的n型雜質。

所述多個電流擴散層中的至少一個電流擴散層可以設置在第一層和第二層之間。

所述多個電流擴散層中的至少一個電流擴散層可以具有20nm或更小的厚度。

所述多個電流擴散層中的至少一個電流擴散層可以摻雜有n型雜質。

根據本發明的另一方面，提供了一種氮化物半導體發光裝置。該裝置包括：n型氮化物半導體層；活性層，設置在n型氮化物半導體層上；p型氮化物半導體層，設置在活性層上；電流擴散層，設置在n型氮化物半導體層的底表面上。電流擴散層包括帶隙能比形成n型氮化物半導體層的材料的帶隙能大的材料，以在與形成n型氮化物半導體層的材料的界面處形成二維電子氣層。

電流擴散層可以具有20nm或更小的厚度。

所述氮化物半導體發光裝置還可以包括：緩沖層，設置在電流擴散層的底表面上。

緩沖層可以包括未摻雜氮化物半導體層。

n型氮化物半導體層可以包括n-GaN，電流擴散層可以由Al_xGa_1-xN(0＜x≤1)形成，以與n-GaN形成界面。