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，其包括基层以及缓冲结构。基层包含第一半导体化合物。第一半导体化合物具有第一晶格常数并包含多种元素，且各多种元素中原子半径最大者的原子半径定义为第一原子半径。缓冲结构包含第二半导体化合物以及第一添加物，第二半导体化合物具有第二晶格常数，且第一添加物具有第二原子半径。第二晶格常数大于第一晶格常数，且第二原子半径大于第一原子半径。

【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叠层的半导体元件。
技术介绍
随着科技日新月异，半导体元件在信息传输及能量转换等领域扮演非常重要的角色，相关材料的研究开发也持续进行。举例而言，包含三族及五族元素的三五族半导体材料可应用于各种光电元件如发光二极管(Lightemittingdiode，LED)、激光二极管(Laserdiode，LD)、太阳能电池(Solarcell)等，也可应用于照明、显示、通讯、感测、电源系统等领域。发光二极管适用于固态照明光源且具有耗电量低以及寿命长等优点，因此已逐渐取代传统光源而大量被应用于交通号志、背光模块、各式照明及医疗设备等。
技术实现思路
本
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提供一种半导体元件，其包括基层以及缓冲结构。基层包含第一半导体化合物。第一半导体化合物具有第一晶格常数并包含多种元素。此些多种元素中原子半径最大者的原子半径定义为第一原子半径。缓冲结构包含第二半导体化合物以及第一添加物。第二半导体化合物具有第二晶格常数。第一添加物具有第二原子半径。第二晶格常数大于第一晶格常数。第二原子半径大于第一原子半径。附图说明图1为本
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一实施例的半导体元件的部分结构示意图；图2为本
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实施例中有无添加第一添加物的半导体元件部分结构的光学显微镜图；图3为本
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另一实施例的半导体元件的部分结构示意图；图4为本
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实施例中有无添加第一添加物的半导体元件部分结构的光学显微镜图；图5为本专利
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另一实施例的半导体元件的结构示意图；图6为本
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另一实施例的半导体元件的部分范围的元素的浓度与深度的关系图；图7为本
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实施例中有无添加第一添加物的半导体元件部分结构的光学显微镜图；图8为本
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一实施例的半导体元件的封装结构示意图。符号说明10、20：半导体结构30、40：半导体元件41：封装基板42：通孔43：载体43a：第一部分43b：第二部分45：接合线46：接触结构46a、46b：接触垫48：封装材料100：基层100a、102a、102b、104a：表面102：缓冲结构104：覆盖层106：第一半导体结构108：活性结构110：第二半导体结构112：窗户层114：接触层116：第一电极118：第二电极400：封装结构C1：第一添加浓度C2：第二添加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，相似或相同的构件使用相同的标号，并且若未特别说明，附图中各元件的形状或尺寸仅为例示，实际上并不限于此。需特别注意的是，图中未绘示或描述的元件，可以是熟悉此技术的人士所知的形式。在本
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中，如果没有特别的说明，通式InGaP代表Inx1Ga1-x1P，其中0<x1<1；通式InGaAsP代表Inx2Ga1-x2Asy2P1-y2，其中0<x2<1，0<y2<1；通式InGaAs代表Inx3Ga1-x3As，其中0<x3<1；通式InAlGaAs代表Inx4Alx5Ga1-x4-x5As，其中0<x4<1，0<x5<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，或是当半导体元件为一发光元件时，调整发光元件的主发光波长。所属领域中具通常知识者应理解，可以在以下所说明各实施例的基础上添加其他构件。举例来说，在未特别说明的情况下，「第一层(或结构)位于第二层(或结构)上」的类似描述可包含第一层(或结构)与第二层(或结构)直接接触的实施例，也可包含第一层(或结构)与第二层(或结构)之间具有其他结构而彼此未直接接触的实施例。另外，应理解各层(或结构)的上下位置关系等可能因由不同方位观察而有所改变。此外，在本
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中，一层或结构「实质上由X材料所组成」的叙述表示上述层或结构的主要组成为X材料，但并不排除上述层或结构包含添加物或不可避免的杂质。本
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的半导体元件包含的各层组成及添加物的定性或定量分析等可用任何适合的方式分析而得，例如二次离子质谱仪(secondaryionmassspectrometer，SIMS)，而各层的厚度也可用任何适合的方式分析而得，例如穿透式电子显微镜(transmissionelectronmicroscopy，TEM)或是扫描式电子显微镜(scanningelectronmicroscope，SEM)。图1为本
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一实施例的半导体元件的部分结构示意图。请参照图1，半导体元件包括半导体结构10，半导体结构10包括基层100以及缓冲结构102。在本实施例中，缓冲结构102位于基层100上，且基层100及缓冲结构102之间无其他结构存在，而基层100的一表面100a与缓冲结构102的一表面102a直接接触。基层100或缓冲结构102可通过液相外延法(LiquidPhaseEpitaxy，LPE)、分子束外延法(MolecularBeamEpitaxy，MBE)、化学束外延法(ChemicalBeamEpitaxy，CBE)、金属有机化学气相沉积法(MetalOrganicChemicalVaporDeposition，MOCVD)或氢化物气相外延法(hydridevaporphaseepitaxial，HVPE)依序形成，但并不限于此。基层100包含第一半导体化合物，第一半导体化合物具有第一晶格常数a1并包含多种元素。第一半导体化合物可为三五族半导体化合物，三五族半导体化合物是指化学元素周期表中由三族和五族元素所组成的化合物，例如GaN、GaAs、InP、InGaAs、InGaP、InAlGaAs、InGaAsP等。在一些实施例中，基层100实质上由第一半导体化合物所组成。第一半导体化合物可为二元或三元材料。进一步来说，第一半导体化合物较佳为由三族和五族元素所组成的材料。三族元素可为镓(Ga)或铟(In)。五族元素可为砷(As)或磷(P)，较佳为不包含氮(N)。举例而言，第一半导体化合物可为GaAs。此外，上述晶格常数是指在温度为300k下量测半导体材料的X光绕射图谱所得者。在此仅列举数种半导体化合物的晶格常数作为参考，如下表1所示，然而，第一半导体化合物的状态并不以此为限。表1第一半导体化合物中的多种元素各具有一原子半径。第一半导体化合物中各个组成元素中原子半径最大者的原子半径定义为第一原子半径。举例而言，当第一半导体化合物为GaAs时，因Ga的原子半径(约)较As大(约)，故第一原子半径即表示其组成元素Ga的原子半径。此外，在本
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中所提及的各元素的原子半径资料例如可参考如下文献中所记载的数值：Slater,J.C.(1964).AtomicRadiiinCrystals.TheJournal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，包括：/n基层，包含第一半导体化合物，该第一半导体化合物具有第一晶格常数并包含多种元素，且该些多种元素中原子半径最大者的原子半径定义为第一原子半径；以及/n缓冲结构，包含第二半导体化合物以及第一添加物，该第二半导体化合物具有第二晶格常数，且该第一添加物具有第二原子半径；/n其中，该第二晶格常数大于该第一晶格常数，且该第二原子半径大于该第一原子半径。/n

【技术特征摘要】
20181228 TW 1071478681.一种半导体元件，其特征在于，包括：
基层，包含第一半导体化合物，该第一半导体化合物具有第一晶格常数并包含多种元素，且该些多种元素中原子半径最大者的原子半径定义为第一原子半径；以及
缓冲结构，包含第二半导体化合物以及第一添加物，该第二半导体化合物具有第二晶格常数，且该第一添加物具有第二原子半径；
其中，该第二晶格常数大于该第一晶格常数，且该第二原子半径大于该第一原子半径。


2.如权利要求1所述的半导体元件，其中于该缓冲结构中，该第一添加物的最大浓度小于1x1018/cm3。


3.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一添加物包含锑(Sb)。


4.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一晶格常数与该第二晶格常数之间的差异大于0.5％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孟扬，李荣仁，
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