[發明專利]半導體發光元件用基板以及半導體發光元件用基板的制造方法

有效

• 申請號: 201780006921.0
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN108475710B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 大纮太郎;筱塚啟;八田嘉久
• 申請（專利權）人: 王子控股株式會社
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;C30B25/04;H01L21/203;H01L21/205
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 余文娟

本發明提供一種能夠降低發光層中的結晶的結晶轉位密度的半導體發光元件用基板以及半導體發光元件用基板的制造方法。半導體發光元件用基板，具備：基準面，其與構成半導體發光元件用基板的材料的結晶面平行的平坦面；以及多個凸部，其從基準面突出，并在沿著結晶面的二維晶格上排列，并且作為前端面具有與結晶面平行的平坦面，在包含基準面的平面中的互相相鄰的凸部的間距P為100nm以上且5.0μm以下，在與基準面相對向的俯視中，單位面積中的前端面的合計面積為第1面積S1，單位面積中的基準面的合計面積為第2面積S2時，滿足0.76≦S1/S2≦7.42。

技術領域

本發明涉及由多個凸部構成用于成長化合物半導體的結晶

層的面的半導體發光元件用基板以及半導體發光元件用基板

的制造方法。

背景技術

利用于發光二極管等的半導體發光元件，具備：具有與結晶面平行的對象面的半導體發光元件用基板；以及位于該對象面上的發光構造體。構成半導體發光元件用基板的材料，例如為藍寶石或碳化硅。發光構造體例如為III－V族半導體薄膜的多層體。并且，當發光構造體被供給電流時，發光構造體放出光，并且所放出的光朝向半導體發光元件的外部被取出。此時，作為提高來自于半導體發光元件的光的取出效率的技術，例如，已知有在對象面具備微細的凹凸構造，通過由微細的凹凸構造產生的幾何光學反射或折射，來抑制在發光構造體內的光的衰減(例如，參照專利文獻1至3)。

〈現有技術文獻〉

〈專利文獻〉

〈專利文獻1〉日本特開2002－280611號公報

〈專利文獻2〉日本特開2003－318441號公報

〈專利文獻3〉日本特開2012－248874號公報

發明內容

〈發明所要解決的技術課題〉

但是，在構成發光構造體的化合物半導體層上，包含不少結晶轉位等缺陷。在發光的強度較大地依賴于結晶性的化合物半導體層中，化合物半導體層中包含的缺陷會對電子物性或光學物性產生影響，使發光構造體的發光效率降低。

半導體發光元件用基板所具備的對象面包含半導體發光元件用基板的形成材料中的結晶面，而在形成化合物半導體層的方法中，該結晶面具有讓化合物半導體的結晶層成長的功能。化合物半導體層中的結晶轉位密度的大小，根據該對象面上的結晶層成長的方法的不同將會大幅改變。專利文獻1中所揭示的技術，是在半導體發光元件用基板的對象面上具備多個凸部，并且將對象面的單位面積內的凸部所占的面積設定得足夠小，藉此抑制起因于凸部的結晶轉位密度變高。

但是，將單位面積內的凸部所占的面積設定得足夠小的技術，是以化合物半導體的層成長的開始位置處于互相相鄰的凸部的間隙為基礎。因此，在作為化合物半導體的層成長的開始位置為凸部的間隙以外的成長方法中，依然留有改善的余地。特別是，如氮化鋁等在其結晶間的相互作用高的化合物半導體的層形成上，化合物半導體的結晶核無法得到充分的流動性。亦即，附著于凸部的前端面或凸部的側面的化合物半導體的結晶核，停留在凸部的表面而不會移動至作為互相相鄰的凸部的間隙的凹部，其結果，化合物半導體的層成長將會從凸部的前端面或凸部的側面開始。

本發明提供一種能夠降低化合物半導體層中的結晶轉位密度的半導體發光元件用基板以及半導體發光元件用基板的制造方法。

〈用于解決課題的技術方案〉