[發(fā)明專利]一種發(fā)光半導(dǎo)體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310665417.5
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103700746B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 云峰;郭茂峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括P型半導(dǎo)體（203）和設(shè)置于P型半導(dǎo)體（203）上的P電極（102），該P(yáng)型半導(dǎo)體（203）具有粗糙表面，且在P型半導(dǎo)體（203）的粗糙表面上鍍有光提取鍍層（301）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括依次設(shè)置于P型半導(dǎo)體（203）與P電極（102）相對一側(cè)上的有源區(qū)（202）和N型半導(dǎo)體（201），N電極（101）設(shè)置于N型半導(dǎo)體（201）上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，當(dāng)N電極（101）設(shè)置于N型半導(dǎo)體（201）上且與P電極（102）同側(cè)時(shí)，該N型半導(dǎo)體（201）的縱向截面呈階梯型，其具有高階表面和低階表面，在N型半導(dǎo)體（201）的高階表面上依次設(shè)置有源區(qū)（202）、P型半導(dǎo)體（203）和P電極（102），在N型半導(dǎo)體（201）的低階表面上設(shè)置N電極（101），且在N型半導(dǎo)體（201）與P電極（102）相對一側(cè)上還設(shè)置有襯底（104）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述襯底（104）的材質(zhì)采用藍(lán)寶石、碳化硅或硅單質(zhì)中的一種；N型半導(dǎo)體（201）的材質(zhì)采用GaN，其厚度為0.5μm～50μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，有源區(qū)（202）的材質(zhì)采用InGaN/GaN、InGaN/AlGaN或GaN/AlN中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，P型半導(dǎo)體（203）的材質(zhì)采用Mg摻雜的GaN、InGaN或ALGaN中的一種，其厚度為30nm～1μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，N電極（101）和P電極（102）的結(jié)構(gòu)為單層金屬、多層金屬或金屬合金，其材質(zhì)采用Al、Ti、Cr、Au、Pb、Ni、In、Sn或Ag中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，P型半導(dǎo)體（203）粗糙表面的粗糙度為50nm～1μm，其采用外延粗糙工藝、干法蝕刻圖形工藝或濕法腐蝕粗糙工藝使得P型半導(dǎo)體（203）形成粗糙表面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，光提取鍍層（301）為高折射率材料涂層與低折射率材料涂層交替使用的復(fù)合層，且首先采用PVD將高折射率材料鍍在P型半導(dǎo)體（203）的粗糙表面上，其中，高折射率材料采用TiO₂、Ti₂O₅或ZrO₂中的一種或多種，低折射率材料采用SiO₂。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種發(fā)光半導(dǎo)體器件，其特征在于，光提取鍍層（301）的層數(shù)為6～20層，第一層高折射率材料涂層的膜厚為100nm～1000nm，一層高折射率材料涂層與一層低折射率材料涂層組成一組復(fù)合層，且每一組復(fù)合層的高折射率材料涂層的膜厚T_nh與低折射率材料的膜厚T_nL的比例為T_nh：T_nL，從下至上所有組復(fù)合層的高折射率材料涂層的膜厚T_nh與低折射率材料的膜厚T_nL的比例依次減小。