半导体发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体发光器件。所述半导体发光器件包括：包括半导体材料的第一载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下的有源层；和在所述有源层下的第二导电半导体层。

【技术实现步骤摘要】

实施方案涉及半导体发光器件及其制造方法。
技术介绍
III-V族氮化物半导体由于其物理和化学特性而广泛用作发光器件例如发光二极 管(LED)或者激光二极管(LD)的主要材料。例如，III-V族氮化物半导体包括组成式为 InxAlyGa1^yN (0≤χ≤1，0≤y≤1，和0≤x+y≤1)的半导体材料。LED是通过使用化合物半导体的特性将电信号转化为红外线或者光来发出信号的 半导体器件。LED也用作光源。使用氮化物半导体材料的LED或者LD主要用于发光器件以提供光。例如，LED或 者LD用作各种产品例如移动电话的小键盘发光部分、电布告板和照明装置的光源。
技术实现思路
实施方案提供一种半导体发光器件及其制造方法，其能够改善发光效率。根据一个实施方案的一种半导体发光器件包括包括半导体材料的第一载流子阻 挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下的有源层；和在所述有源层下的第 二导电半导体层。根据一个实施方案的一种半导体发光器件包括包括半导体材料的第一载流子阻 挡层和在所述第一载流子阻挡层下的第二载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一 导电半导体层下的有源层；在所述有源层下的第二导电半导体层；在所述第二导电半导体 层下的电极层；在所述电极层下的导电支撑构件；和在所述电极层周围以及在所述导电支 撑构件上设置的沟道层。一种制造根据实施方案的半导体发光器件的方法，包括形成包括半导体材料的 第一载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下形成有源层；和在所 述有源层下形成第二导电半导体层。实施方案可扩散电流。实施方案将注入垂直型半导体发光器件的上电极的载流子扩散，由此改善发光效 率和确保器件的可靠性。附图说明图1是显示根据第一实施方案的半导体发光器件的截面图；图2 15是显示制造根据第一实施方案的半导体发光器件的工序的视图；图16是显示根据第二实施方案的半导体发光器件的截面图；图17是显示根据第三实施方案的半导体发光器件的平面图；图18是沿着图17的线A-A截取的截面图；图19是显示根据第四实施方案的半导体发光器件的截面图20是显示根据第五实施方案的半导体发光器件的截面图；图21是显示根据第六实施方案的半导体发光器件的截面图；和图22是显示根据第七实施方案的半导体发光器件的截面图。具体实施例方式在实施方案的描述中，应理解，当层(或膜)、区域、图案或结构称为在另一个衬 底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个垫或另一个图案“之上或者之下”时，其可以“直 接地”或者“间接地”在其它的衬底、层(或膜)、区域、垫、或图案之上或下，或也可存在一 个或多个中间层。层的这种位置参考附图说明。为了方便和清楚的目的，附图中显示的各层的厚度和尺寸可进行放大、省略或者 示意地绘出。此外，元件的尺寸不完全反映实际尺寸。以下，将参考附图描述实施方案。图1是显示根据第一实施方案的半导体发光器件的截面图。参考图1，根据实施方案的半导体发光器件100包括第一导电半导体层110、载流 子阻挡层115、有源层120、第二导电半导体层130、电极层140、导电支撑构件150和第一电 极 161。第一导电半导体层110可包括掺杂有第一导电掺杂剂的n型半导体层。第一导电 半导体层110可包括化合物半导体，例如GaN、InN、A1N、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN。 第一导电掺杂剂是n型掺杂剂。例如，n型掺杂剂可选自Si、Ge、Sn、Se*Te。在第一导电半导体层110上可形成粗糙结构。在这种情况下，可改善外部量子效率。在第一导电半导体层110上形成第一电极161。第一电极161可具有圆形图案或 者多边形图案，以允许载流子有效地注入第一电极161。在第一导电半导体层110中可设置载流子阻挡层115。载流子阻挡层115允许从 第一电极161注入的载流子(即电子)沿水平方向扩散。载流子阻挡层115设置为对应于第一电极161并且具有和第一电极161的尺寸基 本相同的尺寸。即，载流子阻挡层115设置在对应于第一电极161的图案的区域中。在第一导电半导体层110中，载流子阻挡层115相对于第一电极161更靠近有源 层 120。例如，当第一导电半导体层100包括n型掺杂剂时，电子的迁移率很快。结果，当 载流子阻挡层115更靠近第一电极161时，从第一电极161注入的载流子可流向载流子阻 挡层115和有源层120之间的区域。因此，载流子阻挡层115需要相对于第一电极161更靠近有源层120。S卩，载流子 阻挡层115允许从第一电极161注入的载流子(即电子)沿水平方向更好地扩散并防止载 流子在载流子阻挡层115下的有源层120上集中。载流子阻挡层115可包括掺杂有第二导电掺杂剂的半导体层。例如，载流子阻挡 层115可由选自GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的一种形成。此外，载流 子阻挡层115可包括未掺杂导电掺杂剂的未掺杂的半导体层。在这种情况下，载流子阻挡 层115可由选自GaN、InN、A1N、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的一种形成。此夕卜，载4流子阻挡层115可包括电阻高于第一导电半导体层110电阻的III-V族化合物半导体。例 如，载流子阻挡层115可具有约5nm 500nm的厚度。在第一导电半导体层110下设置有源层120。有源层120可具有单量子阱结构或 者多量子阱结构。例如，有源层120可具有包括InGaN阱/GaN势垒层的单量子阱结构或者 多量子阱结构。有源层120的量子阱层和量子势垒层的材料可依照光的波段而改变，实施 方案对有源层120的材料没有限制。在有源层120上和/或下可设置覆层。在有源层120下设置第二导电半导体层130。第二半导体层130可包括掺杂有第 二导电掺杂剂的P型半导体层。例如，第二导电半导体层130可包括化合物半导体，例如 GaN、InN、A1N、InGaN、AlGaN、InAlGaN 或者 A1 InN。第二导电掺杂剂是选自 Mg、Be 和 Zn 中 的P型掺杂剂。第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130可构成发光结构，其 中第一导电半导体层110是P型半导体层，第二导电半导体层130是N型半导体层。此外， 在第二导电半导体层130下可设置n型半导体层或者p型半导体层。发光结构可包括N-P 结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结结构中的一种。如果第一导电半导体层110为p型半导体层，则载流子阻挡层115是n型半导体层。在第二导电半导体层130下形成电极层140。电极层140可由包括选自Ag、Ni、 Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及其组合中的至少一种的至少一层形成。在电极层140和第二导电半导体层130之间可设置具有欧姆特性的欧姆接触层。 欧姆接触层可具有预定图案。欧姆层可具有矩阵图案、交叉图案、多边形图案或者圆形图 案。欧姆层可由选自IT0(氧化铟锡)、IZ0(氧化铟锌)、IZT0(氧化铟锌锡)、IAZ0(氧化 铟铝锌)、IGZ0 (氧化铟镓锌)、IGT0 (氧化铟镓锡)、AZ0 (氧化铝锌)和AT0 (氧化锑锡) 中的一种形成。即，欧姆层可选择性地采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光器件，包括：包括半导体材料的第一载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下的有源层；和在所述有源层下的第二导电半导体层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴炯兆，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]