半导体发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种半导体发光元件。根据一实施例的半导体发光元件包括：n型半导体层；V‑凹坑，贯通所述n型半导体层的至少一部分；活性层，位于所述n型半导体层上，且填充所述V‑凹坑；以及p型半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括多个层，所述多个层中的一部分在所述V‑凹坑上具有平坦的形状。

【技术实现步骤摘要】
半导体发光元件
本专利技术涉及一种半导体发光元件，尤其涉及一种提高了静电放电特性的半导体发光元件。
技术介绍
考虑到经济性问题等，通常使用异种基板来生长氮化物系半导体层。例如，广泛使用蓝宝石基板来生长氮化物系半导体层。对于使用异种基板生长的氮化物系半导体层而言，由于基板与生长层之间晶格常数的差异可能产生应变(strain)，并且由此产生晶体缺陷。尤其，晶体缺陷中穿透位错(threadingdislocation)可能成为造成漏电与弱抗静电性的原因，最终，可能降低半导体发光元件的可靠性。调节生长氮化物系半导体层的条件，从而在发生穿透位错的位置可以形成具有与氮化物系半导体层的生长方向面不同方向的斜面的V字形态的凹坑(pit)，即，V-凹坑。构成V-凹坑的斜面相比于生长方向面生长速度低，并且掺杂(doping)效率低，且在穿透位错附近形成高能垒与低导电性区域，即高电阻区域。利用氮化物系半导体层的生长面与V-凹坑斜面的电阻差，可以使穿透位错免受静电放电等冲击，从而实现具有提高了抗静电性的半导体发光元件。图1图示了根据以往的技术的包括V-凹坑α的半导体发光元件的剖面图。参照图1，半导体发光元件包括半导体层叠体，所述半导体层叠体包括基板100、n型半导体层200、p型半导体层600以及夹设于所述n型半导体层200与p型半导体层600之间的活性层400，所述活性层400具有阻挡层400a与量子阱层400b交替层叠的结构。在根据以往技术的半导体发光元件中，V-凹坑α从n型半导体层200开始产生而形成至活性层400整个区域。并且，p型半导体层600形成于所述活性层400上，并具有填充V-凹坑α的结构。所述V-凹坑α虽然具有能够提高抗静电性而提高半导体发光元件可靠性的优点，但是参照图1，由于形成有V-凹坑α的区域内的活性层400无法被用作基于电子和空穴的结合的发光区域，所以存在发光区域相应地减小的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的课题在于，提供一种具有提高了耐静电特性的半导体发光元件。本专利技术所要解决的又一课题在于，提供一种提高了发光效率的半导体发光元件。根据本专利技术的半导体发光元件，其特征在于，包括：n型半导体层；V-凹坑，贯通所述n型半导体层的至少一部分；活性层，位于所述n型半导体层上，且填充所述V-凹坑；以及p型半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括多个层，所述多个层中的一部分在所述V-凹坑上具有平坦(flat)的形状。根据本专利技术的实施例的半导体发光元件可以利用V-凹坑提高耐静电特性，并且防止发光面积减小，从而能够改善发光效率。附图说明图1图示了根据以往技术的包括V-凹坑的半导体发光元件的剖面图。图2图示了根据本专利技术的一实施例的包括V-凹坑的半导体发光元件的剖面图。图3至图11图示了用于说明根据本专利技术的一实施例的半导体发光元件的制造方法的示意性剖面图。具体实施方式以下的实施例是为了将本专利技术的思想充分传递给本领域技术人员而作为示例提供的实施例。因此，本专利技术并不限定于下述的实施例，其可以具体化为其他形态。另外，在附图中，可能为了便利而夸大图示构成要素的宽度、长度、厚度等。并且，当记载到某一构成要素位于另一构成要素的“上部”或“上”时，不仅包括各部分均“直接”位于在其他构成要素的“上部”或“上”的情形，还包括各构成要素与另一构成要素之间夹设有又一构成要素的情形。在整个说明书中，相同的附图符号表示相同的构成要素。根据本专利技术的半导体发光元件，其特征在于，包括：n型半导体层；V-凹坑，贯通所述n型半导体层的至少一部分；活性层，位于所述n型半导体层上，且填充所述V-凹坑；以及p型半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括多个层，所述多个层中的一部分在所述V-凹坑上具有平坦的形状。所述活性层可以包括：第一活性层，位于所述n型半导体层上，影响(干涉)所述V-凹坑的直径及高度的增加。在此，所述V-凹坑的最上端的直径大于或等于100nm。并且，所述活性层可以包括：第二活性层，位于所述n型半导体层上，影响所述V-凹坑的直径的减小，且填充所述V-凹坑。具体而言，所述第二活性层可以位于所述第一活性层上。在此，所述第二活性层可以完全填充所述V-凹坑。并且，所述第二活性层在生长过程中将氢分子(H2)作为载气(carriergas)而使用，从而可以包括氢分子(H2)。并且，所述活性层还可以包括：第三活性层，位于被所述第二活性层填充的所述V-凹坑上，且具有连续而平坦(flat)的形状。所述活性层可以包括多个阻挡层及量子阱层所交替层叠的结构，所述第二活性层及第三活性层分别包括至少一个阻挡层及量子阱层。在此，所述阻挡层可以包括GaN层，所述量子阱层可以包括InGaN层。半导体发光元件还可以包括：基板，具有与所述n型半导体层不同的晶体结构。所述n型半导体层可以包括：第一n型半导体层，位于所述基板上，包括基于晶体结构差异的位错(dislocation)；以及第二n型半导体层，位于所述第一n型半导体层上，其中，所述第一n型半导体层的晶体品质优于所述第二n型半导体层的晶体品质。所述V-凹坑可以与所述第一n型半导体层的位错的位置对应地而从所述第二n型半导体层开始形成。并且，半导体发光元件还可以包括：超晶格层，位于所述n型半导体层与所述活性层之间。在此，所述超晶格层可以影响所述V-凹坑的直径及高度的增加。并且，半导体发光元件还可以包括：电子阻挡层，位于所述活性层与所述p型半导体层之间。以下，参照附图，对本专利技术的实施例进行更详细的说明。图2图示了根据本专利技术的一实施例的半导体发光元件的剖面图。根据本专利技术的一实施例的半导体发光元件可以包括基板100及氮化物半导体层。所述氮化物半导体层可以包括n型半导体层200、活性层400及p型半导体层600。并且，氮化物半导体层还可以包括：超晶格层300，位于所述n型半导体层200与活性层400之间；以及电子阻挡层500，位于所述活性层400与p型半导体层600之间。基板100作为适合使氮化物半导体单晶生长的基板100，可以包括蓝宝石(Al2O3)基板、氮化镓(GaN)基板、砷化镓(GaAs)基板、硅(Si)基板、碳化硅(SiC)基板及氮化铝(AlN)基板中的一个。基板100可以具有极性或半极性的生长面。尤其，根据本专利技术的一实施例的半导体发光元件可以利用具有与氮化物半导体层不同的晶体结构的蓝宝石基板。蓝宝石基板具有c面生长面(极性)，经济且具有热稳定、化学稳定、机械稳定的特性。但是，在其他实施例中，基板100可以被去除。n型半导体层200可以位于所述基板100上。n型半导体层200可以包括诸如(Al、Ga、In)N等氮化物半导体层。例如，n型半导体层200可以包括GaN层。n型半导体层200可以包括第一n型半导体层210及第二n型半导体层230。在此，第一n型半导体层210及第二n型半导体层230掺杂浓度及生长温度可以互不相同。第一n型半导体层210可以位于所述基板100上。第一n型半导体层210可以在生长过程中将n型掺杂剂前体(precursor)引入腔室内，从而掺杂为n型。第一n型半导体层210例如可以在大约1000℃以上的高温下生长。第一n型半导体层210可以形成为单层或多层。所述氮化物半导体层可以通过将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体发光元件，其中，包括：n型半导体层；V‑凹坑，贯通所述n型半导体层的至少一部分；活性层，位于所述n型半导体层上，且填充所述V‑凹坑；以及p型半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括多个层，所述多个层中的一部分在所述V‑凹坑上具有平坦的形状。

【技术特征摘要】
2017.03.09 KR 10-2017-00299311.一种半导体发光元件，其中，包括：n型半导体层；V-凹坑，贯通所述n型半导体层的至少一部分；活性层，位于所述n型半导体层上，且填充所述V-凹坑；以及p型半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括多个层，所述多个层中的一部分在所述V-凹坑上具有平坦的形状。2.如权利要求1所述的半导体发光元件，其中，所述活性层包括：第一活性层，位于所述n型半导体层上，影响所述V-凹坑的直径及高度的增加。3.如权利要求2所述的半导体发光元件，其中，所述V-凹坑的最上端的直径大于或等于100nm。4.如权利要求1所述的半导体发光元件，其中，所述活性层包括：第二活性层，位于所述n型半导体层上，影响所述V-凹坑的直径的减小，且填充所述V-凹坑。5.如权利要求4所述的半导体发光元件，其中，所述第二活性层完全地填充所述V-凹坑。6.如权利要求4所述的半导体发光元件，其中，所述第二活性层包括氢分子。7.如权利要求4所述的半导体发光元件，其中，所述活性层包括：第三活性层，位于被所述第二活性层填充的所述V-凹坑上，且具有连续而平坦的形状。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴承喆，郭雨澈，尹俊皓，
申请(专利权)人：首尔伟傲世有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR