半导体发光器件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体发光器件及其制作方法，所述半导体发光器件的发光单元是基于氮化物成核层选区生长得到，相邻的发光单元之间相互分隔，不需要再使用刻蚀或切割等工艺分割发光单元，简化了制作工艺流程，并且抑制了刻蚀或切割器件表面形成的非辐射复合中心。进一步地，通过对P型电极层和N型电极层的不同连接方式的制作，可以形成交流发光器件或高压发光器件，得到交流LED或者高压LED。

【技术实现步骤摘要】
半导体发光器件
本技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体发光器件。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)是一种常用的发光器件，常规的LED是一个低电压的直流器件，在使用市电或其他较高电压的电源来驱动LED的时候，需要复杂的驱动电路来把电源的电压转化为LED所需的低压、直流电源，这显著地增加了系统的成本，不利于LED的推广使用。很多厂家开发出了交流LED器件或高压LED芯片或模块来解决这个问题。这些交流LED可以直接被交流的市电驱动，如果使用高压LED也可以显著降低从市电到LED电压所需驱动电路的复杂度，极大的降低了LED的使用成本。现有的交流LED或高压LED主要通过将多个LED串联或串并联结合的方式来实现。所用的LED为分立器件，或通过单片集成的方式，在同一衬底上制作相互分离的LED器件。对于单片集成方案，为了实现每个LED发光单元之间的隔离，需要通过刻蚀、切割等办法把每个LED外延结构分割开来，这极大的增大了工艺的复杂度。同时，被刻蚀或切割的表面有较多的非辐射复合中心，所获得的LED单元的光效被显著降低。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种半导体发光器件。本技术提供的技术方案如下：一种半导体发光器件，包括：衬底；位于所述衬底一侧的第一绝缘层和氮化物成核层；以所述氮化物成核层为成核中心制作的多个发光单元，所述发光单元包括电子传输层、辐射复合层、空穴传输层、P型电极层和N型电极层，其中：所述电子传输层以所述氮化物成核层为成核中心生长氮化物材料制作形成；所述辐射复合层覆盖所述电子传输层的表面；所述空穴传输层覆盖所述辐射复合层的表面；所述P型电极层覆盖所述空穴传输层的表面，相邻的发光单元的P型电极层相连接或相互绝缘；所述N型电极层与所述电子传输层相连接；相邻的两个发光单元的P型电极层相连接或者相绝缘，且其中一个发光单元的N型电极层与相邻的另一发光单元的P型电极层或N型电极层连接，同一个发光单元的P型电极层和N型电极层相绝缘。进一步地，所述发光单元之间的P型电极层和N型电极层设置的结构包括：当所述发光单元的P型电极层与相邻的发光单元的P型电极层相连接时，该发光单元的N型电极层与相邻发光单元的N型电极层连接；当所述发光单元的P型电极层与相邻的发光单元的P型电极层相绝缘时，该发光单元的N型电极层与相邻发光单元的P型电极层连接。进一步地，所述N型电极层与所述电子传输层连接的一端，同所述辐射复合层、空穴传输层、P型电极层相绝缘。进一步地，所述第一绝缘层位于所述衬底一侧，所述第一绝缘层上开设有用于容纳所述氮化物成核层的凹槽，所述氮化物成核层位于所述凹槽内。进一步地，所述氮化物成核层位于所述衬底一侧，所述第一绝缘层位于所述氮化物成核层远离所述衬底一侧，所述第一绝缘层上开设有暴露所述氮化物成核层的凹槽，所述电子传输层以所述凹槽内暴露的氮化物成核层为成核中心制作。进一步地，所述P型电极层与所述N型电极层之间制作有第二绝缘层，所述N型电极层依次贯穿所述第二绝缘层、辐射复合层、空穴传输层、P型电极层。进一步地，当所述发光单元的P型电极层与相邻的发光单元的P型电极层相绝缘时，所述发光单元的P型电极层与相邻的发光单元的P型电极层通过所述第二绝缘层相绝缘。进一步地，所述衬底为硅衬底或蓝宝石衬底。进一步地，所述第一绝缘层为二氧化硅或氮化硅。进一步地，所述氮化物成核层为GaN、AlGaN、InGaN或AlN。本申请实施例提供的半导体发光器件及其制作方法中，发光单元基于氮化物成核层选区生长得到，相邻的发光单元之间相互分隔。不需要再使用刻蚀或切割等工艺分割发光单元，简化了制作工艺，并且抑制了刻蚀或切割器件表面形成的非辐射复合中心。同时，发光单元之间P型电极层和N型电极层具有不同连接方式，可以形成交流发光器件或高压发光器件，得到交流LED或者高压LED。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的一种半导体发光器件的剖面结构示意图。图2为本技术实施例提供的一种半导体发光器件的另一剖面结构示意图。图3为本技术实施例提供的一种半导体发光器件的另一剖面结构示意图。图4为本技术实施例提供的一种半导体发光器件的另一剖面结构示意图。图5为本技术实施例提供的一种半导体发光器件的另一剖面结构示意图。图6为本技术实施例提供的一种半导体发光器件的另一剖面结构示意图。图标：101-衬底；102-氮化物成核层；103-第一绝缘层；104-电子传输层；105-辐射复合层；106-空穴传输层；107-P型电极层；109-第二绝缘层；111-N型电极层。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本申请实施例还提供了一种半导体发光器件，如图1至图6所示，包括衬底101、第一绝缘层103、氮化物成核层102、电子传输层104、辐射复合层105、空穴传输层106、P型电极层107和N型电极层111。衬底101可以选择蓝宝石衬底、硅衬底或其他材质的衬底，本申请实施例对衬底101的材质并不做出限制。第一绝缘层103和氮化物成核层102位于所述衬底101一侧，在选择不同材质的衬底101时，制备氮化物成核层102和第一绝缘层103的先后顺序可以有所区别，制作形成的结构也有所区别。在一种实施方式中，如图1所示，所述第一绝缘层103位于所述衬底101一侧，所述第一绝缘层103上开设有用于容纳所述氮化物成核层102的凹槽，所述氮化物成核层102位于所述凹槽内。在另一种实施方式中，如图2所示，所述氮化物成核层102位于所述衬底101一侧，所述第一绝缘层103位于所述氮化物成核层102远离所述衬底101一侧，所述第一绝缘层103上开设有暴露所述氮化物成核层102的凹槽，所述电子传输层104以所述凹槽内暴露的氮化物成核层102为成核中心制作。所述氮化物成核层102可以为GaN、AlGaN、InGaN或AlN。发光单元以所述氮化物成核层102为成核中心制作，所述发光单元可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体发光器件，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一侧的第一绝缘层和氮化物成核层；以所述氮化物成核层为成核中心制作的多个发光单元，所述发光单元包括电子传输层、辐射复合层、空穴传输层、P型电极层和N型电极层，其中：所述电子传输层以所述氮化物成核层为成核中心生长氮化物材料制作形成；所述辐射复合层覆盖所述电子传输层的表面；所述空穴传输层覆盖所述辐射复合层的表面；所述P型电极层覆盖所述空穴传输层的表面，相邻的发光单元的P型电极层相连接或相互绝缘；所述N型电极层与所述电子传输层相连接；相邻的两个发光单元的P型电极层相连接或者相绝缘，且其中一个发光单元的N型电极层与相邻的另一发光单元的P型电极层或N型电极层连接，同一个发光单元的P型电极层和N型电极层相绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光器件，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一侧的第一绝缘层和氮化物成核层；以所述氮化物成核层为成核中心制作的多个发光单元，所述发光单元包括电子传输层、辐射复合层、空穴传输层、P型电极层和N型电极层，其中：所述电子传输层以所述氮化物成核层为成核中心生长氮化物材料制作形成；所述辐射复合层覆盖所述电子传输层的表面；所述空穴传输层覆盖所述辐射复合层的表面；所述P型电极层覆盖所述空穴传输层的表面，相邻的发光单元的P型电极层相连接或相互绝缘；所述N型电极层与所述电子传输层相连接；相邻的两个发光单元的P型电极层相连接或者相绝缘，且其中一个发光单元的N型电极层与相邻的另一发光单元的P型电极层或N型电极层连接，同一个发光单元的P型电极层和N型电极层相绝缘。2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于，所述发光单元之间的P型电极层和N型电极层设置的结构包括：当所述发光单元的P型电极层与相邻的发光单元的P型电极层相连接时，该发光单元的N型电极层与相邻发光单元的N型电极层连接；当所述发光单元的P型电极层与相邻的发光单元的P型电极层相绝缘时，该发光单元的N型电极层与相邻发光单元的P型电极层连接。3.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于，所述N型电极层与所述电子传输层连接的一端，同所述辐射复合层、空穴传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎子兰，李成果，张树昕，
申请(专利权)人：广东省半导体产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44