[發明專利]氮化物半導體紫外線發光元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201780047215.0
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN109564959B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 平野光;長澤陽祐;秩父重英;小島一信
• 申請（專利權）人: 創光科學株式會社
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L21/205
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

1.一種氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，所述氮化物半導體紫外線發光元件的峰值發光波長為285nm以下，其特征在于，

具備：

第1步驟，在包含藍寶石基板的基底部的上表面，形成n型的Al_XGa_1-XN系半導體所構成的n型半導體層，其中1≥X≥0.5；

第2步驟，在所述n型半導體層的上方，形成包含Al_YGa_1-YN系半導體所構成的發光層且整體由AlGaN系半導體構成的活性層，其中X＞Y＞0；及

第3步驟，在所述活性層的上方，形成p型的Al_ZGa_1-ZN系半導體所構成的p型半導體層，其中1≥Z＞Y，

所述第2步驟的生長溫度比1200℃高、且為所述第1步驟的生長溫度以上。

2.根據權利要求1所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

所述第2步驟的生長溫度比所述第1步驟的生長溫度高。

3.根據權利要求2所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

在所述第1步驟中，形成n型的Al_XGa_1-XN系半導體所構成的所述n型半導體層，其中1＞X≥0.5，

緊接于所述第1步驟之后，還具備第4步驟，以和所述第1步驟相同的生長溫度，接續于所述n型半導體層來形成Al_αGa_1-αN系半導體所構成的厚度3nm以下的第1分解防止層，其中1≥α＞X，

至少在所述第4步驟結束后，提高生長溫度來進行所述第2步驟。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

所述第3步驟的生長溫度比所述第2步驟的生長溫度低。

5.根據權利要求4所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

所述活性層的最上層由Al_Y1Ga_1-Y1N系半導體構成，其中X＞Y1≥Y，

緊接于所述第2步驟之后還具備第5步驟，以和所述第2步驟相同的生長溫度，接續于所述活性層來形成由Al_βGa_1-βN系半導體構成的厚度3nm以下的第2分解防止層，其中1≥β＞Y1，

至少在所述第5步驟結束后，降低生長溫度來進行所述第3步驟。

6.根據權利要求1～3中任一項所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

還具備第6步驟，在所述p型半導體層的上方形成p型的Al_QGa_1-QN系半導體所構成的p型接觸層，其中Z＞Q≥0，

所述第6步驟的生長溫度比所述第3步驟的生長溫度低。

7.根據權利要求6所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

在所述第3步驟中，形成p型的Al_ZGa_1-ZN系半導體所構成的所述p型半導體層，其中1＞Z＞Y，

緊接于所述第3步驟之后還具備第7步驟，以和所述第3步驟相同的生長溫度，接續于所述p型半導體層來形成Al_γGa_1-γN系半導體所構成的厚度3nm以下的第3分解防止層，其中1≥γ＞Z，

至少在所述第7步驟結束后，降低生長溫度來進行所述第6步驟。

8.根據權利要求7所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

所述第6步驟的生長溫度比所述第3步驟的生長溫度低150℃以上。

9.根據權利要求1～3中任一項所述的氮化物半導體紫外線發光元件的制造方法，其特征在于，

至少在所述第2步驟結束后，還具備第8步驟，在以比1200℃高的溫度供給氮的比例為50％以上的氣體的同時，進行熱處理。