[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910577674.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110364593B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘志白;李佳恩;張敏;卓昌正;徐宸科;康俊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/10;H01L33/38
• 代理公司: 北京漢之知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11479
• 代理人: 陳敏

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制備方法。半導(dǎo)體發(fā)光器件包括：襯底，具有襯底正面和襯底背面；形成在襯底正面上的堆疊外延層，堆疊外延層包括依次形成在襯底正面上的第一半導(dǎo)體層、有源層以及與第一半導(dǎo)體層的導(dǎo)電類型相反的第二半導(dǎo)體層，半導(dǎo)體發(fā)光器件自所述堆疊外延層的第一端發(fā)光；形成在與第一端相對的第二端外側(cè)的反射層；形成在底背面的第一電極結(jié)構(gòu)；第一電極結(jié)構(gòu)包括同時形成在堆疊外延層的第一端及第二端的反射層的外側(cè)，并且位置低于有源層的連接金屬層，連接金屬層不會影響發(fā)光器件的發(fā)光效果，同時能夠及時地將外延層、抗反射層和反射層產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去，提高抗反射層和反射層抗光學(xué)災(zāi)變損傷的能力以及抗熱翻轉(zhuǎn)的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制備方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體發(fā)光器件，例如發(fā)光二極管、激光二極管等因其優(yōu)良的發(fā)光特性，越來越多的人關(guān)注其研究及市場應(yīng)用。例如，其中的GaN基的發(fā)光二極管和鐳射二極管，已經(jīng)取得了廣泛研究和市場應(yīng)用，特別是在激光顯示和激光投影方面。目前，GaN基的發(fā)光二極管和鐳射二極管的主要瓶頸是大功率GaN藍色和綠色鐳射二極管，激光二極管的結(jié)構(gòu)主要是邊發(fā)射脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

對于采用邊發(fā)射脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的激光二極管，為了增強發(fā)光效果，通常在所述激光二極管的發(fā)光端和與發(fā)光端相對的一端分別形成抗反射層和反射層形成F-P腔(Fabry-perot Cavity，法布里-珀羅諧振腔)，例如通常在于發(fā)光端相對的一端形成DBR(英文為Distributed Bragg Reflector，中文為分布式布拉格反射層)結(jié)構(gòu)，該DBR結(jié)構(gòu)通常由絕緣材料形成。激光的光斑很小，光密度很高，激光光斑在所述F-P腔的腔面，例如DBR結(jié)構(gòu)中累積較高的能量。形成的DBR結(jié)構(gòu)的絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)通常較低，如果DBR結(jié)構(gòu)存在缺陷點，熱量容易在該缺陷點累積，逐漸累積的熱量會進一步將DBR結(jié)構(gòu)灼燒掉，形成光學(xué)災(zāi)變損傷，從而降低激光二極管的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制備方法，半導(dǎo)體器件的襯底背面形成第一電極結(jié)構(gòu)，該第一電極結(jié)構(gòu)包括連接金屬層，連接金屬層覆蓋襯底的背面同時覆蓋襯底上方的有源層以下的外延層，該連接金屬層能夠?qū)⒓皶r傳導(dǎo)外延層和反射層產(chǎn)生的熱量，提高反射層的抗光學(xué)災(zāi)變損傷的能力以及熱翻轉(zhuǎn)能力。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括：

襯底；

形成在所述襯底正面上的堆疊外延層，所述堆疊外延層包括依次形成在所述襯底正面上的第一半導(dǎo)體層、有源層以及與所述第一半導(dǎo)體層的導(dǎo)電類型相反的第二半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體發(fā)光器件自所述堆疊外延層的第一端發(fā)光；

形成在與所述第一端相對的第二端外側(cè)的反射層；

形成在所述襯底背面的第一電極結(jié)構(gòu)；

其中，所述第一電極結(jié)構(gòu)同時形成在所述堆疊外延層的所述第一端及所述第二端的所述反射層的外側(cè)。

可選地，所述襯底包括GaN基襯底，所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括GaN激光二極管或發(fā)光二極管。

可選地，所述反射層包括形成在所述第二端的多層結(jié)構(gòu)。

可選地，所述反射層由Al₂O₃、Ta₂O₅、MgF₂、SiO₂、TiO₂、ZrO₂和HfO₂中的至少一種形成。

可選地，所述堆疊外延層的所述第一端還形成有抗反射層，所述第一電極結(jié)構(gòu)形成在所述抗反射層的外側(cè)。