[發(fā)明專利]第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410412193.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN104465920A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戶谷真悟;河合隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田合成株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L33/14
• 分類號(hào): H01L33/14;H01L33/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;鄭斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種呈現(xiàn)出提高的發(fā)光性能的第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件，更具體地涉及通過在p型層上提供電流阻擋層而呈現(xiàn)出提高的發(fā)光性能的發(fā)光器件。

背景技術(shù)

通過防止在俯視圖中與p電極重疊的位置處從發(fā)光層發(fā)射光來防止p電極的光吸收，由此提高第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)光性能的技術(shù)是已知的。

日本公開特許公報(bào)(特開)第2008-192710號(hào)公開了一種第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件，其通過在焊盤正下方的p型層上形成透明絕緣膜以防止在該區(qū)域發(fā)光并且通過在p型層與絕緣膜之間的界面處反射光而呈現(xiàn)出提高的發(fā)光性能。

日本公開特許公報(bào)(特開)第2013-48199號(hào)描述了在p側(cè)金屬電極的連接部分正下方形成電流阻擋層(p電極的引線接合的部分)。這是為了通過防止在p側(cè)金屬電極的正下方的有源層發(fā)射光來抑制p側(cè)金屬電極的連接部分的光的遮蔽和吸收，由此提高光性能。

日本公開特許公報(bào)(特開)第2009-43934號(hào)公開了一種具有如下結(jié)構(gòu)的第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件：在p型層上依次形成有透明電極、焊盤電極和絕緣膜，在絕緣膜上設(shè)置有p電極、p電極經(jīng)由設(shè)置在絕緣膜中的孔連接到焊盤電極，以及在絕緣膜中設(shè)置有反射膜。

在具有在日本公開特許公報(bào)(特開)第2009-43934號(hào)中公開的結(jié)構(gòu)的第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件中，其中任意形成有在日本公開特許公報(bào)(特開)第2008-192710號(hào)和第2013-48199號(hào)中描述的電流阻擋層。根據(jù)本發(fā)明人的研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)光性能取決于電流阻擋層的位置而降低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明的目的是進(jìn)一步提高第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)光性能，該第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件具有如下結(jié)構(gòu)：在p型層上依次形成有透明電極和絕緣膜；在絕緣膜上形成有p電極；以及透明電極經(jīng)由設(shè)置在絕緣膜中的孔連接到p電極。

本發(fā)明提供了一種第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件，第III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件具有依次在由第III族氮化物半導(dǎo)體形成的p型層上的透明電極、絕緣膜和p電極，透明電極經(jīng)由設(shè)置在絕緣膜中的孔電連接到p電極，其中：

p電極包括：電連接到器件的外部的連接部、從連接部延伸的布線部、以及連接到布線部并且經(jīng)由孔與透明電極接觸的接觸部；以及

在p型層與透明電極之間形成有電流阻擋層，電流阻擋層由折射率小于p型層的折射率的絕緣并且透明的材料制成；電流阻擋層沒有設(shè)置在與布線部重疊的區(qū)域中，而是設(shè)置在俯視圖中包括接觸部的正交投影的區(qū)域中；以及電流阻擋層的寬度比接觸部的寬度大0μm至9μm。

電流阻擋層優(yōu)選地僅設(shè)置在俯視圖中包括接觸部的正交投影的區(qū)域中。當(dāng)電流阻擋層設(shè)置在俯視圖中與連接部重疊的區(qū)域中時(shí)，幾乎不影響發(fā)光性能。因此，考慮到生產(chǎn)容易性，最好且有利地不在這樣的區(qū)域中設(shè)置電流阻擋層。此外，當(dāng)電流阻擋層設(shè)置在與布線部重疊的區(qū)域中時(shí)，發(fā)光性能降低。

電流阻擋層的寬度比接觸部的寬度大0μm至9μm，指的是接觸部的外周與電流阻擋層的外周之間沿著正交于在俯視圖中接觸部的外周的方向的距離。當(dāng)該距離不恒定時(shí)，其指的是平均值。更優(yōu)選地，該距離為3μm至9μm，更優(yōu)選地，為6μm至9μm。

電流阻擋層的厚度優(yōu)選滿足d>λ/(4n)并且小于1500nm的關(guān)系，其中d為電流阻擋層的厚度，n為電流阻擋層的折射率，以及λ為發(fā)光波長(zhǎng)。當(dāng)該厚度為λ/(4n)或更小時(shí)，光不會(huì)被充分阻擋。當(dāng)該厚度為1500nm或更大時(shí)，由于臺(tái)階而產(chǎn)生例如p電極或透明電極與引線的分離的生產(chǎn)問題。更優(yōu)選地，該厚度滿足100nm至800nm的范圍，更優(yōu)選地滿足100nm至500nm的范圍。

電流阻擋層的側(cè)表面相對(duì)于p型層的主表面傾斜或正交，但是優(yōu)選為傾斜。即，電流阻擋層具有其上底小于下底的梯形(錐形)橫截面。當(dāng)側(cè)表面傾斜時(shí)，可以防止p電極或透明電極與引線的分離。傾斜角優(yōu)選為5°至60°，更優(yōu)選為5°至30°。

電流阻擋層可以具有任意平面形狀(俯視圖中的形狀)例如圓形和正方形。優(yōu)選地與接觸部的平面形狀類似，這是因?yàn)橄嗨频钠矫嫘螤钍沟秒娏髯钃鯇拥墓δ苎刂矫娣较蚓鶆颉?!-- SIPO -->