半导体元件制造技术

本发明专利技术公开一种半导体元件，其包含︰一第一半导体层；位于第一半导体层上的一第二半导体层；位于第一半导体层以及第二半导体层之间的一活性区域；位于活性区域以及第二半导体层之间的一电子阻挡结构；位于活性区域以及电子阻挡结构之间的一第一含铟层；以及位于电子阻挡结构以及第二半导体层之间的一第二含铟层，其中第一含铟层具有一第一铟含量，第二含铟层具有一第二铟含量，且第二铟含量不同于第一铟含量。

Semiconductor components

The invention discloses a semiconductor element, which comprises: a first semiconductor layer; a second semiconductor layer on the first semiconductor layer; an active region between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer; an electronic barrier structure between the active region and the second semiconductor layer; and a first indium-containing layer between the active region and the electronic barrier structure. And a second indium-containing layer between the electronic barrier structure and the second semiconductor layer, in which the first indium-containing layer has a first indium content, the second indium-containing layer has a second indium content, and the second indium content is different from the first indium content.

【技术实现步骤摘要】
半导体元件
本专利技术涉及一种半导体元件，尤其是涉及一种包含含铟层的半导体元件。
技术介绍
发光二极管被广泛地用于固态照明光源。相较于传统的白炽灯泡和荧光灯，发光二极管具有耗电量低以及寿命长等优点，因此发光二极管已逐渐取代传统光源，并且应用于各种领域，如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设备等。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体元件，其包含︰一第一半导体层；位于第一半导体层上的一第二半导体层；位于第一半导体层以及第二半导体层之间的一活性区域；位于活性区域以及第二半导体层之间的一电子阻挡结构；位于活性区域以及电子阻挡结构之间的一第一含铟层；以及位于电子阻挡结构以及第二半导体层之间的一第二含铟层，其中第一含铟层具有一第一铟含量，第二含铟层具有一第二铟含量，且第二铟含量不同于第一铟含量。本专利技术提供一种半导体元件，其包含︰一第一半导体层；位于第一半导体层上的一第二半导体层；位于第一半导体层以及第二半导体层之间的一活性区域；位于活性区域以及第二半导体层之间的一电子阻挡结构；位于活性区域以及电子阻挡结构之间的一第一含铟层；以及位于电子阻挡结构以及第二半导体层之间的一第二含铟层，其中第一含铟层具有一第一铝含量，第二含铟层具有一第二铝含量，且第二铝含量不同于第一铝含量。附图说明图1为本专利技术的第一实施例的半导体元件的剖视图；图2为本专利技术的第一实施例的半导体元件的活性区域的剖视图；图3为本专利技术的第二实施例的半导体元件的剖视图。符号说明1、2：半导体元件10：基板20：第一半导体层30：第二半导体层40：活性区域50：第一含铟层60：第二含铟层70：电子阻挡结构80：第一电极90：第二电极100：第五半导体层31：最顶部半导体表面403：上表面401：阱层402：阻障层601：底表面602：顶表面C1、C2：浓度具体实施方式以下实施例将伴随着附图说明本专利技术的概念，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在附图中，元件的形状或厚度可扩大或缩小。需特别注意的是，图中未绘示或说明书未描述的元件，可以是熟悉此技术的人士所知的形式。在本专利技术中，如果没有特别的说明，通式AlGaN代表Alx1Ga(1-x1)N，其中0≤x1≤1；通式InGaN代表Inx2Ga1–x2N，其中0≤x2≤1；通式InAlGaN代表Inx3Aly1Ga1-x3-y1N，其中0≤x3≤1，0≤y1≤1。调整元素的含量可以达到不同的目的，例如但不限于，调整能阶或是当半导体元件包含一发光元件时，调整发光元件的主发光波长。在以下实施例中，用于指示方向的用语，例如“上”、“下”，“前”、“后”、“左”、和“右”，仅指在附图中的方向。因此，方向性用语是用于说明而不是限制本专利技术。本专利技术的半导体元件包含的每一层的组成以及掺杂物可用任何适合的方式分析，例如二次离子质谱仪(secondaryionmassspectrometer，SIMS)。本专利技术的半导体元件包含的每一层的厚度可用任何适合的方式分析，例如穿透式电子显微镜(transmissionelectronmicroscopy，TEM)或是穿透式电子显微镜(scanningelectronmicroscope，SEM)，用于配合例如于SIMS图谱上的各层深度位置。本专利技术的半导体元件包含一发光元件。发光元件包含一发光二极管或是一激光。图1为本专利技术的第一实施例的半导体元件的剖视图。在本实施例中，半导体元件1包含一基板10、位于基板10上的一第一半导体层20、位于第一半导体层20上的一第二半导体层30、位于第二半导体层30与第一半导体层20之间的一活性区域40、位于活性区域40和第二半导体层30之间的一第一含铟层50、位于第二半导体层30和第一含铟层50之间的一第二含铟层60、以及位于第一含铟层50和第二含铟层60之间的一电子阻挡结构70。在本实施例中，相较于第二含铟层60，第一含铟层50更接近于活性区域40。半导体元件1还包含一第一电极80和一第二电极90。第一电极80和第二半导体层30电连接，第二电极90和第一半导体层20电连接。在一实施例中，第二含铟层60具有一能阶，第一含铟层50具有一能阶，第二含铟层60的能阶与第一含铟层50的能阶不同。在一实施例中，第一含铟层50具有一第一铟含量，第二含铟层60具有一第二铟含量。第一铟含量不同于第二铟含量。在一实施例中，第一含铟层50包含InaAlbGa1-a-bN，其中0<a≤1，0≤b≤1，第二含铟层60包含IncAldGa1-c-dN，其中0<c≤1，0≤d≤1，并且c≠a。在一实施例中，0<a≤0.1，0≤b≤0.3，0<c≤0.2，0≤d≤0.3，并且c≠a。第二含铟层60可以提高半导体元件1的空穴注入效率和抗静电放电(electricalstaticdischarge，ESD)能力。在一实施例中，第一含铟层50包含Al。在一实施例中，第二含铟层60包含Al。在一实施例中，第一含铟层50和第二含铟层60都包含Al。包含Al的第二含铟层60可以更加提高了空穴注入效率并改善了半导体元件1的抗静电放电能力。在一实施例中，第一含铟层50包含一第一铝含量，第二含铟层60包含一第二铝含量。第一铝含量不同于第二铝含量。较佳的，当半导体元件1包含发光元件时，第一铝含量大于第二铝含量，其可以提高空穴注入效率并减少活性区域40发射的光被吸收。在一实施例中，第一含铟层50包含InaAlbGa1-a-bN，其中0<a≤1，0<b≤1，第二含铟层60包含IncAldGa1-c-dN，其中0<c≤1，0<d≤1，c≠a，d<b。在一实施例中，0<a≤0.1，0<b≤0.3，0<c≤0.2，0<d≤0.3，c≠a，并且d<b。请参阅图1。在本实施例中，电子阻挡结构70与第一含铟层50直接接触。即，在电子阻挡结构70和第一含铟层50之间没有任何其他层。在一实施例中，第二含铟层60的能阶大于第一含铟层50的能阶。在本实施例中，第二铟含量小于第一铟含量。在一实施例中，第一含铟层50包含InaAlbGa1-a-bN，其中0<a≤1，0≤b≤1，第二含铟层60包含IncAldGa1-c-dN，其中0<c≤1，0≤d≤1，并且c<a。在一实施例中，0<a≤0.2，0≤b≤0.3，0<c≤0.1，0≤d≤0.3，并且c<a。在一实施例中，第一含铟层50包含InaAlbGa1-a-bN，其中0<a≤1，0<b≤1，第二含铟层60包含IncAldGa1-c-dN，其中0<c≤1，0<d≤1，并且c<a，并且d≠b。在一实施例中，第一含铟层50包含InaAlbGa1-a-bN，其中0<a≤1，0<b≤1，第二含铟层60包含IncAldGa1-c-dN，其中0<c≤1，0<d≤1，c<a和d<b，其中d<b用于减少光吸收。在一实施例中，0<a≤0.2，0<b≤0.3，0<c≤0.1，0<d≤0.3，c<a，且d<b。图2是第一实施例的半导体元件的活性区域的剖视图。在本实施例中，活性区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体元件，其特征在于，包含︰第一半导体层；位于该第一半导体层上的第二半导体层；位于该第一半导体层以及该第二半导体层之间的活性区域；位于该活性区域以及该第二半导体层之间的电子阻挡结构；位于该活性区域以及该电子阻挡结构之间的第一含铟层；以及位于该电子阻挡结构以及该第二半导体层之间的第二含铟层，其中该第一含铟层具有第一铟含量，该第二含铟层具有第二铟含量，且该第二铟含量不同于该第一铟含量。

【技术特征摘要】
2017.11.22 US 62/590,040;2018.11.07 US 16/182,9191.一种半导体元件，其特征在于，包含︰第一半导体层；位于该第一半导体层上的第二半导体层；位于该第一半导体层以及该第二半导体层之间的活性区域；位于该活性区域以及该第二半导体层之间的电子阻挡结构；位于该活性区域以及该电子阻挡结构之间的第一含铟层；以及位于该电子阻挡结构以及该第二半导体层之间的第二含铟层，其中该第一含铟层具有第一铟含量，该第二含铟层具有第二铟含量，且该第二铟含量不同于该第一铟含量。2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该电子阻挡结构与该第一含铟层直接接触，且该第一铟含量大于该第二铟含量。3.如权利要求1所述的半导体元件，其中该电子阻挡结构与该第二含铟层各包含掺杂物，各该掺杂物具有一掺杂浓度，该第二含铟层的该掺杂物的该掺杂浓度小于该电子阻挡结构的该掺杂物的该掺杂浓度。4.如权利要求3所述的半导体元件，其中该第一含铟层包含掺杂物，其具有掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖焕友，彭立琪，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71