一种W形半导体发光器件制造技术

一种W形半导体发光器件，在基材上形成的多个相邻V形沟槽，基材为硅衬底，缓冲层成型在基材的表面及V形沟槽上，下化合物层成型在缓冲层上，量子阱层成型在下化合物层上，上化合物层成型在量子阱层上，量子阱层可以在下化合物层和上化合物层之间形成量子阱电载波，保护层覆盖V形沟槽，不覆盖上电极和下电极，上化合物层上成型有电流扩散层，欧姆接触层覆盖于电流扩散层上，欧姆接触层上成型透明导电层。能够防止在p型掺杂或n掺杂的化合物所造成的掺杂化合物层和衬底之间因为不同的热膨胀系数产生的开裂或分层。此结构可通过增加发光面积的密度，从沟槽中发射的倾斜或垂直表面的光来显著提高发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体领域，更具体的说本技术涉及一种半导体发光器件。
技术介绍
固态光源，例如发光二极管(LED)和激光二极管，比白炽灯或荧光灯等形式的照明具有显著的优势。将红色，绿色和蓝色三种原色以合理阵列形式布置，可以调节作为白光或彩色光源。此时，固态光源是通常更有效，并比传统的白炽灯或荧光灯产生更少的热量。固态照明技术虽然在技术上具有一定的优势，但现有的半导体结构和器件用于固态照明费用相对昂贵。传统的固态光源是通过在诸如碳化硅或蓝宝石之类的衬底上设置发光材料层来实现发光，目前衬底和发光材料均是平面布置相对面积较大，因各层材料的膨胀系数不同，在温度变化较大的情况下会导致开裂，同时相同基板的面积下实际发光面积也受到了局限。
技术实现思路
本技术提供了一种W形半导体发光器件，通过器件表面的设置改善发光效果，同时避免了不同材质热膨胀系数不同导致的开裂。—种W形半导体发光器件，在基材上形成的多个相邻V形沟槽，基材为硅衬底，基材可由硅，氧化硅或者玻璃制成，缓冲层成型在基材的表面及V形沟槽上，下化合物层成型在缓冲层上，量子阱层成型在下化合物层上，上化合物层成型在量子阱层上，量子阱层可以在下化合物层和上化合物层之间形成量子阱电载波，保护层覆盖V形沟槽，不覆盖上电极和下电极，上化合物层上成型有电流扩散层，欧姆接触层覆盖于电流扩散层上，欧姆接触层上成型透明导电层，上电极连接于上化合物层边缘，下电极形成于下化合物边缘。本技术的有益效果:能够防止在P型掺杂或η掺杂的化合物所造成的掺杂化合物层和衬底之间因为不同的热膨胀系数产生的开裂或分层。此结构可通过增加发光面积的密度，从沟槽中发射的倾斜或垂直表面的光来显著提高发光效率。【附图说明】图1为本技术立体示意图；图2为本技术剖视图；图3为本技术保护层封装示意图。附图标记:1、上电极；2、透明导电层；3、欧姆接触层;4、电流扩散层；5、上化合物层;6、量子阱层;7、下电极;8、下化合物层;9、反射层;10、基材;11、沟槽;12、保护层。【具体实施方式】在基材10上形成的多个相邻V形沟槽11。基材10为硅衬底。基材10可由硅，氧化硅或者玻璃制成。基材10还包括互补金属氧化物半导体(CMOS)的材料，其中包括一个电子电路用于驱动和控制的LED结构。缓冲层9成型在基材10的表面及V形沟槽上的。缓冲层9可由一种或多种材料，如钽，锡，氮化镓，氧化锌，氮化铝或SiC形成。缓冲层9的厚度可以在I至1000埃的范围内，例如10至100埃。下化合物层8成型在缓冲层9上。下化合物层8可以由硅掺杂的n-GaN形成。下化合物层8的厚度可以在I至50微米的范围内，如10微米。量子讲层6成型在下化合物层8上。量子阱层6可以由InN或InGaN构成，其厚度在5到200埃的范围内，如50埃。上化合物层5成型在量子阱层6上。上化合物层可以是具有厚度在0.1至10微米的范围内，如是I微米的掺铝的P-GaN层。量子阱层6可以成型在下化合物层8和上化合物层5之间。导电层至少部分透明。适合用于导电层的材料可以包括ITO和Ni/Au。上电极I可以形成在导电层(或在不存在导电层的上化合物层5)上。下电极7成型在下化合物层8上。下化合物层的材质是η型半导体，而上化合物层的材质是P型半导体。量子阱层6可以在下化合物层8和上化合物层5之间形成量子阱电载波。下电极7和上电极I之间形成的电压产生的电场可以在量子阱层6激发载流，从而产生光。所述光的发射波长通过在量子阱层6的厚度决定。保护层12用于保护该器件在环境中免受湿气，氧或其它有害物质的腐蚀。保护层12可以由介电材料如氧化硅，氮化硅，或环氧树脂制作。保护层12不覆盖上电极I和下电极7，以使它们能够接收外部电流。保护层也可以是导热材料如铝和铜，以提供适当的冷却。可以以有机金属化学气相沉积法形成欧姆接触层3于上化合物层5上，其中欧姆接触层3例如是覆盖于电流扩散层4上，以有机金属化学气相沉积法形成一透明导电层2，其中半导体层位于透明导电层2与基材10之间，而透明导电层2例如是覆盖欧姆接触层3，透明导电层2的材质包括掺锡的铟氧化物、掺杂三族元素的氧化锌或其它适当的导电透明氧化物材料，若透明导电层2的材质为掺杂铝的氧化锌或掺杂三族元素的氧化锌的话，则形成透明导电层2所使用的有机金属源可以采用三甲基镓、三乙基镓、三甲基铝、三乙基铝、三甲基铟、二甲基锌、二乙基锌或这些有机金属的任意组合，此外，形成透明导电层2所使用的反应气体可以是一氧化二氮、二氧化氮、异丙醇、二氧化碳、氧气、水蒸气及其它含氧气体或这些气体的任意组合，欧姆接触层3能降低透明导电层2与半导体层之间的阻抗，欧姆接触层3可具有调制掺杂的超晶格结构，欧姆接触层3的导电率可以提升，而透明导电层2与半导体层之间的电阻也能有效地降低，此外，欧姆接触层3可具有附着透明导电层2的特性，因此透明导电层2由欧姆接触层3可稳固地附着在半导体层上，以避免透明导电层2剥落，形成多个与半导体层电性连接的电极，上电极I形成于透明导电层2上，上电极I可局部覆盖透明导电层2，下电极7形成于下化合物8上，下化合物8侧面较量子阱层6凸出，下电极7设置于凸出处，这些电极可以是以磁控溅镀、离子束溅镀或其它溅镀法形成，当然，这些电极亦可以用雷射蒸镀、电子束蒸镀或其它蒸镀法形成，当电极形成之后，发光器件制造完成。需要注意的是，而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。【主权项】1.一种W形半导体发光器件，其特征在于:在基材上形成的多个相邻V形沟槽，基材为硅衬底，缓冲层成型在基材的表面及V形沟槽上，下化合物层成型在缓冲层上，量子阱层成型在下化合物层上，上化合物层成型在量子阱层上，量子阱层可以在下化合物层和上化合物层之间形成量子阱电载波，保护层覆盖V形沟槽，不覆盖上电极和下电极，上化合物层上成型有电流扩散层，欧姆接触层覆盖于电流扩散层上，欧姆接触层上成型透明导电层，上电极连接于上化合物层边缘，下电极形成于下化合物层边缘。2.如权利要求1所述的一种W形半导体发光器件，其特征在于:下化合物层的材质是η型半导体，而上化合物层的材质是P型半导体。3.如权利要求1所述的一种W形半导体发光器件，其特征在于:基材可由硅、氧化硅或者玻璃制成。4.如权利要求1所述的一种W形半导体发光器件，其特征在于:量子阱层厚度在5到200埃的范围内。【专利摘要】一种W形半导体发光器件，在基材上形成的多个相邻V形沟槽，基材为硅衬底，缓冲层成型在基材的表面及V形沟槽上，下化合物层成型在缓冲层上，量子阱层成型在下化合物层上，上化合物层成型在量子阱层上，量子阱层可以在下化合物层和上化合物层之间形成量子阱电载波，保护层覆盖V形沟槽，不覆盖上电极和下电极，上化合物层上成型有电流扩散层，欧姆接触层覆盖于电流扩散层上，欧姆接触层上成型透明导电层。能够防止在p型掺杂或n掺杂的化合物所造成的掺杂化合物层和衬底之间因为不同的热膨胀系数产生的开裂或分层。此结构可通过增加发光面积的密度，从沟槽中发射的倾斜或垂直表面的光来显著提高发光效率。【IPC分类】H01L33/24, H01L33/06, H01L33/32【公开号】C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种W形半导体发光器件，其特征在于：在基材上形成的多个相邻V形沟槽，基材为硅衬底，缓冲层成型在基材的表面及V形沟槽上，下化合物层成型在缓冲层上，量子阱层成型在下化合物层上，上化合物层成型在量子阱层上，量子阱层可以在下化合物层和上化合物层之间形成量子阱电载波，保护层覆盖V形沟槽，不覆盖上电极和下电极，上化合物层上成型有电流扩散层，欧姆接触层覆盖于电流扩散层上，欧姆接触层上成型透明导电层，上电极连接于上化合物层边缘，下电极形成于下化合物层边缘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛宝，
申请(专利权)人：河北易贝信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13