半导体器件和包括该半导体器件的半导体器件封装制造技术

技术编号:22027418 阅读:59 留言:0更新日期:2019-09-04 02:46
实施例中公开了一种半导体器件,包括:第一导电半导体层;第二导电半导体层;有源层,设置在第二导电半导体层和第二导电半导体层之间;第一电极,电连接到第一导电半导体层;以及第二电极,电连接到第二导电半导体层,其中,第一导电半导体层包括第一子半导体层、第三子半导体层,以及第二子半导体层,第二子半导体层设置在第一子半导体层和第三子半导体层之间,其中第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个均大于有源层中的铝的比例,第二子半导体层中的铝的比例小于第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个,其中第二导电半导体层包括电流注入层,其中铝的比例随着与有源层的距离的增加而减小,第一电极设置在第二子半导体层上,第二电极设置在电流注入层上,并且第二子半导体层的铝的比例的平均值与电流注入层的铝的比例的平均值的比率在1:0.12至1:1.6的范围内。

Semiconductor devices and packaging of semiconductor devices including the semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体器件和包括该半导体器件的半导体器件封装
本专利技术涉及一种半导体器件以及包括该半导体器件的半导体器件封装。
技术介绍
由于包括诸如GaN和AlGaN的化合物的半导体器件具有许多优点,能带隙宽且易于调节,因此半导体器件可以以各种方式用于发光器件、受光器件、各种二极管等。特别是,诸如使用III-V或II-VI化合物半导体材料的发光二极管和激光二极管等发光器件可以表现出各种颜色,例如,红色、绿色和蓝色,并且随着薄膜生长技术和器件材料的发展,发出紫外光,当使用荧光体或混合颜色时,发出高效白光,并且当与诸如荧光灯和白炽灯等传统光源相比,具有低功耗、半永久寿命、高响应速度、安全和环境友好的优点。另外,当使用III-V或II-VI化合物半导体材料制造诸如光电探测器和太阳能电池等受光器件时,由于受光器件因成熟的器件材料而吸收各种波长范围的光以产生电流,因此可以使用从伽马射线范围到射频范围的各种波长范围内的光。此外,由于受光器件具有高响应速度、安全、环境友好且器件材料易于调节的优点,因此可以容易地用于功率控制、微波电路或通信模块。因此,半导体器件的应用扩展到光通信装置的传输模块、取代冷阴极荧光灯(CCFL)(其构成液晶显示器(LCD)装置的背光源)的发光二极管(LED)背光源、替代荧光灯或白炽灯的白色LED照明器件、车辆前灯、交通灯、以及被配置为检测气体或火灾的传感器。另外,半导体器件的应用可以扩展到高频应用电路、其他功率控制设备和通信模块。特别地,紫外发光装置可以进行固化作用或杀菌作用,并且可以被用于固化、医疗和消毒目的。另外,紫外发光装置可以被用于气体传感器,因为车辆的废气吸收波长为230nm的光。然而,存在的问题是由于为产生紫外波长带中的光而增加铝的比例,因此欧姆性能劣化。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术旨在提供一种具有改善的欧姆性能的发光器件。实施例解决的目标不限于上述目标,并且将包括可以通过用于下面描述的目标和实施例的方案识别的目标和效果。[技术方案]本专利技术的一个方面提供一种半导体器件,包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、有源层,设置在第二导电半导体层和第二导电半导体层之间,第一电极,电连接到第一导电半导体层,以及第二电极,电连接到第二导电半导体层,其中,第一导电半导体层包括第一子半导体层、第三子半导体层和设置在第一子半导体层和第三子半导体层之间的第二子半导体层,第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个均大于有源层中的铝的比例,第二子半导体层中的铝的比例小于第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个,第二导电半导体层包括电流注入层,在该电流注入层中,铝的比例在远离有源层的方向上减小,第一电极设置在第二子半导体层上,第二电极设置在电流注入层上,第二子半导体层的铝的比例的平均值与电流注入层的铝的比例的平均值的比率在1:0.12至1:1.6的范围内。[有益效果]根据该实施例,可以通过改善欧姆性能来增加光输出。本专利技术的各种有用的优点和效果不限于上述优点,并且可以在描述特定实施例的过程中理解。附图说明图1是说明根据本专利技术的一个实施例的半导体器件的概念图。图2是示出根据本专利技术第一实施例的半导体器件中铝的比例的视图。图3是示出根据温度的升高的欧姆性能的变化的曲线图。图4是示出根据铝的比例变化的欧姆性能的变化的曲线图。图5是示出根据本专利技术第二实施例的半导体器件中铝的比例的视图。图6是示出根据本专利技术第三实施例的半导体器件中铝的比例的视图。图7是示出根据本专利技术第四实施例的半导体器件中铝的比例的视图。图8是示出根据本专利技术第五实施例的半导体器件中铝的比例的视图。图9是示出根据本专利技术另一实施例的半导体器件的概念图。图10是图9的平面图。图11a和图11b是示出根据本专利技术的实施例的半导体器件的平面图。图12是示出根据本专利技术的一个实施例的半导体器件封装的概念图。具体实施方式可以将本专利技术的实施例修改为不同的形式,或者可以组合多个实施例,并且本专利技术的范围不限于下面将描述的实施例。尽管在其他实施例中没有给出在特定实施例中给出的描述,但是可以将描述理解为对其他实施例的描述,只要没有给出相反或不一致的描述即可。例如,当在特定实施例中描述元件A的特征并且在另一实施例中描述元件B的特征时,本专利技术的范围包括组合A和B的实施例,即使当没有清楚地描述该实施例,只要没有给出相反或不一致的描述即可。在对实施例的描述中,在任何一个元件被描述为在另一个元件上(或下方)形成的情况下,这样的描述包括两个元件形成为彼此直接接触的情况和两个元件彼此间接接触使得一个或多个其他元件插入两个元件之间的两种情况。另外,在将一个元件描述为在元件上(或下方)形成的情况下,这种描述可以包括该一个元件形成在相对于该元件的上侧或下侧处的情况。在下文中,将参考附图详细描述本专利技术的实施例,使得本领域技术人员可以容易地执行本专利技术。根据本专利技术实施例的发光结构可以发射紫外波长带中的光。例如,发光结构还可以发射近紫外波长带(UV-A)中的光、远紫外波长带(UV-B)中的光或深紫外波段(UV-C)中的光。波长范围可以由发光结构120的Al的比例确定。例如,UV-A中的光可以具有范围从320nm至420nm的波长,UV-B中的光可以具有范围从280nm至320nm的波长,并且UV-C中的光可以具有范围从100nm至280nm的波长。图1是示出根据本专利技术的一个实施例的半导体器件的概念,图2是示出根据本专利技术第一实施例的半导体器件中铝的比例的视图,图3是示出根据温度的升高的欧姆性能的变化的曲线图,图4是示出根据铝的比例变化的欧姆性能的变化的曲线图,图5是示出根据本专利技术第二实施例的半导体器件中铝的比例的视图。参照图1和图2,根据实施例的半导体器件包括第一导电半导体层124、第二导电半导体层127和设置在第一导电半导体层124和第二导电半导体层127之间的有源层126。第一导电半导体层124可以由III-V或II-VI化合物半导体等形成,并且可以掺杂有第一掺杂剂。第一导电半导体层124可以从具有Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0≤x1≤1,0≤y1≤1,0≤x1+y1≤1)的组成式的半导体材料中选择,例如GaN、AlGaN、InGaN和InAlGaN。另外,第一掺杂剂可以是诸如Si、Ge、Sn、Se和Te等N型掺杂剂。在第一掺杂剂是N型掺杂剂的情况下,掺杂有第一掺杂剂的第一导电半导体层124可以是N型半导体层。有源层126设置在第一导电半导体层124和第二导电半导体层127之间。有源层126是通过第一导电半导体层124注入的电子(或空穴)遇到通过第二导电半导体层127注入的空穴(或电子)的层。当电子和空穴复合并转变为低能级时,有源层126可以产生紫外光波长的光。有源层126可以包括阱层126a和势垒层126b,并且具有单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构中的一种结构,但是有源层126的结构不限于此。第二导电半导体层127可以形成在有源层126上,可以由III-V或II-VI化合物半导体等形成,并且掺杂有第二掺杂剂。第二导电半导体层127可以由具有Inx5Aly2Ga1-x5-y2N(0≤x5≤1,0&本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体器件,包括第一导电半导体层;第二导电半导体层;有源层,设置在第二导电半导体层和第二导电半导体层之间;第一电极,电连接到第一导电半导体层;以及第二电极,电连接到第二导电半导体层,其中,第一导电半导体层包括第一子半导体层,第三子半导体层,以及第二子半导体层,设置在第一子半导体层和第三子半导体层之间,第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个均大于有源层中的铝的比例,第二子半导体层中的铝的比例小于第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个,第二导电半导体层包括电流注入层,在所述电流注入层中,铝的比例在远离有源层的方向上减小,第一电极设置在第二子半导体层上,第二电极设置在电流注入层上,并且第二子半导体层的铝的比例的平均值与电流注入层的铝的比例的平均值的比率在1:0.12至1:1.6的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.20 KR 10-2017-00099921.一种半导体器件,包括第一导电半导体层;第二导电半导体层;有源层,设置在第二导电半导体层和第二导电半导体层之间;第一电极,电连接到第一导电半导体层;以及第二电极,电连接到第二导电半导体层,其中,第一导电半导体层包括第一子半导体层,第三子半导体层,以及第二子半导体层,设置在第一子半导体层和第三子半导体层之间,第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个均大于有源层中的铝的比例,第二子半导体层中的铝的比例小于第一子半导体层中的铝的比例和第三子半导体层中的铝的比例二者的每一个,第二导电半导体层包括电流注入层,在所述电流注入层中,铝的比例在远离有源层的方向上减小,第一电极设置在第二子半导体层上,第二电极设置在电流注入层上,并且第二子半导体层的铝的比例的平均值与电流注入层的铝的比例的平均值的比率在1:0.12至1:1.6的范围内。2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第二子半导体层的厚度在100nm至400nm的范围内。3.根据权利要求1的半导体器件,其中:第二子半导体层包括在厚度方向上铝的比例减少的第一部分和铝的比例增加的第二部分;以及第二子半导体层中铝的比例小于有源层中铝的比例的部分的厚度为100nm或更小。4.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第二子半导体层包括铝的比例不同的第一晶格层和第二晶格层,其中,第一晶格层中铝的比例在30%至70%的范围内,第二晶格层中铝的比例在40%至88%的范围内,并且第一晶格层和第二晶格层二者的每一个包括在厚度方向上铝的比例减少的第一部分和铝的比例增加的第二部分。5.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述电流注入层包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员:成演准金珉成
申请(专利权)人:LG伊诺特有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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