【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种发光器件。
技术介绍
1、氮化镓(gan)是继si、gaas等第一、第二代半导体材料之后的第三代新型半导体材料，其作为宽禁带半导体材料有许多优点，诸如饱和漂移速度高、击穿电压大、载流子输运性能优异以及能够形成algan、ingan三元合金和alingan四元合金等，容易制作gan基的pn结。鉴于此，近几年来gan基材料和发光器件得到了广泛和深入的研究，mocvd(metal-organic chemical vapor deposition，金属有机物化学气相沉积)技术生长gan基材料日趋成熟；在发光器件研究方面，gan基led、lds等光电子器件以及gan基hemt等微电子器件方面的研究都取得了显著的成绩和长足的发展。
2、随着gan基材料在显示器件上的应用的逐步深入，终端产品对gan基材料的位错密度的需求进一步提高，而按照传统模式使用主流mocvd外延设备在主流的gan基外延基板三氧化二铝(al2o3)衬底外延生长的gan基材料的位错面密度约为1～3e8/cm^3。为了制造发光效率更高的gan基发光器件，必须进一步降低gan基材料的位错密度。
3、有鉴于此，实有必要提供一种新的发光器件，以满足上述需求。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的是提供一种发光器件，降低gan基材料的位错密度，提高发光器件的发光效率。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种发光器件，包括：
3、基底；p>
4、第一掩膜层，位于所述基底上；所述第一掩膜层具有暴露所述基底(10)的第一窗口，所述第一窗口包括开口端，所述开口端在所述基底所在平面上的正投影的面积小于与所述第一窗口在所述基底所在平面上的正投影的面积；
5、第一外延层，自所述基底外延生长于所述第一窗口；
6、发光结构，自所述第一外延层外延生长于所述第一窗口。
7、作为可选的实施例，所述发光结构包括：
8、第二外延层，自所述第一外延层外延生长于所述第一窗口中；
9、有源层，位于所述第二外延层上；
10、第三外延层，位于所述有源层上。
11、作为可选的实施例，所述第一掩膜层为多层结构。
12、作为可选的实施例，所述第一掩膜层包括交替分布的第一子层与第二子层，所述第一子层与所述第二子层的折射率不同以形成布拉格反射镜，所述布拉格反射镜使所述发光结构发出的光在垂直所述基底所在平面方向朝远离所述基底方向出射。
13、作为可选的实施例，所述第一掩膜层包括金属反射层，所述发光结构的发光区在所述基底所在平面方向上的正投影域所述金属反射层在所述基底所在平面方向上的正投影至少部分重叠，所述金属反射层使所述发光结构发出的光在垂直所述基底所在平面方向朝远离所述基底方向出射。
14、作为可选的实施例，所述第一窗口包括若干组，每组所述第一窗口包括多个，组内的各个所述第一窗口的开口端的面积大小不等和/或各对相邻所述第一窗口的开口端之间的间距不等，以使得各个所述开口端对应的所述发光结构的发光波长不同。
15、作为可选的实施例，所述有源层的成分为ingan，组内的各个所述第一窗口的开口端的面积大小不等和/或各对相邻所述第一窗口的开口端之间的间距不等以使对应的所述第一窗口内的ingan中in的组分不同。
16、作为可选的实施例，所述第一窗口还包括位于所述基底的表面的底壁端，所述开口端在所述基底所在平面上的正投影与所述底壁端至少部分错开。
17、作为可选的实施例，所述开口端在所述基底所在平面上的正投影与所述底壁端完全错开。
18、作为可选的实施例，所述第一窗口为斜柱状窗口。
19、作为可选的实施例，所述所述斜柱状窗口倾斜角度≤60°。
20、作为可选的实施例，自所述基底至所述开口端方向上，所述第一窗口的横截面积先增大后减小；或自所述基底至所述开口端方向上，所述第一窗口的横截面积逐渐减小；或自所述基底至所述开口端方向上，所述第一窗口的横截面积等大。
21、作为可选的实施例，自所述基底至所述开口端方向上，所述第一窗口的横截面的中心连线为直线、折线或者曲线。
22、作为可选的实施例，所述基底为单层结构，所述基底与所述外延层为相同材料或不同材料。
23、作为可选的实施例，所述基地为多层结构，所述基底包括半导体衬底与位于所述半导体衬底上的过渡层，所述过渡层与所述外延层为相同材料或不同材料，其中，所述过渡层为多个发光结构的共电极。
24、作为可选的实施例，所述第一外延层(13)与所述发光结构(14)的厚度比值≥2。
25、作为可选的实施例，所述第一窗口的深宽比介于3至10之间。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
27、本专利技术的发光器件包含基地，第一掩膜层，第一外延层和发光结构，所述第一掩膜层具有多个暴露基地的第一窗口，所述发光结构外延生长与第一窗口，第一掩膜层中第一窗口的开口端在基底所在平面上的正投影的面积小于第一窗口在基底所在平面上的正投影的面积，通过对第一窗口形状的设计，使得外延生长的gan基材料的位错终止在第一窗口的侧壁，无法在第一窗口外继续延伸。另一方面，所述第一窗口的形状为斜柱状，所述第一窗口的深宽比值大于3时，因为第一窗口足够深，可以进一步将外延生长的材料的位错终止在第一窗口的侧壁，因而，具有上述第一掩膜层的基底可以降低gan基材料的位错密度，提高发光器件的发光效率。
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1.一种发光器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光结构(14)包括：
3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一掩膜层(11)为多层结构。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一掩膜层(11)包括交替分布的第一子层(111)与第二子层(112)，所述第一子层(112)与所述第二子层(113)的折射率不同以形成布拉格反射镜，所述布拉格反射镜使所述发光结构(14)发出的光在垂直所述基底(10)所在平面方向朝远离所述基底(10)方向出射。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一掩膜层(11)包括金属反射层(114)，所述发光结构(14)在所述基底(10)所在平面方向上的正投影与所述金属反射层(114)在所述基底(10)所在平面方向上的正投影至少部分重叠，所述金属反射层(113)使所述发光结构(14)发出的光在垂直所述基底(10)所在平面方向朝远离所述基底(10)方向出射。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一窗口(110)包
7.根据权利要求6所述的发光器件，其特征在于，所述有源层(142)的成分为InGaN，组内的各个所述第一窗口(110)的开口端(110a)的面积大小不等和/或各对相邻所述第一窗口(110)的开口端(110a)之间的间距不等以使对应的所述第一窗口(110)内的InGaN中In的组分不同。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一窗口(110)还包括位于所述基底(10)的表面的底壁端(110b)，所述开口端(110a)在所述基底(10)所在平面上的正投影与所述底壁端(110b)至少部分错开。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其特征在于，所述开口端(110a)在所述基底(10)所在平面上的正投影与所述底壁端(110b)完全错开。
10.根据权利要求1、8或9所述的发光器件，其特征在于，所述第一窗口(110)为斜柱状窗口(111)。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其特征在于，所述斜柱状窗口(111)倾斜角度≤60°。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，自所述基底(10)至所述开口端(110a)方向上，所述第一窗口(110)的横截面积先增大后减小；或自所述基底(10)至所述开口端(110a)方向上，所述第一窗口(110)的横截面积逐渐减小；或自所述基底(10)至所述开口端(110a)方向上，所述第一窗口(110)的横截面积等大。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，自所述基底(10)至所述开口端(110a)方向上，所述第一窗口(110)的横截面的中心连线为直线、折线或者曲线。
14.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述基底(10)包括半导体衬底(100)与位于所述半导体衬底(100)上的过渡层(101)，所述过渡层(101)与所述外延层(12)为相同材料或不同材料，其中，所述过渡层(101)为多个发光结构(14)的共电极。
15.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一外延层(13)与所述发光结构(14)的厚度比值≥2。
16.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一窗口的深宽比值介于3至10之间。
...【技术特征摘要】
1.一种发光器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光结构(14)包括：
3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一掩膜层(11)为多层结构。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一掩膜层(11)包括交替分布的第一子层(111)与第二子层(112)，所述第一子层(112)与所述第二子层(113)的折射率不同以形成布拉格反射镜，所述布拉格反射镜使所述发光结构(14)发出的光在垂直所述基底(10)所在平面方向朝远离所述基底(10)方向出射。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一掩膜层(11)包括金属反射层(114)，所述发光结构(14)在所述基底(10)所在平面方向上的正投影与所述金属反射层(114)在所述基底(10)所在平面方向上的正投影至少部分重叠，所述金属反射层(113)使所述发光结构(14)发出的光在垂直所述基底(10)所在平面方向朝远离所述基底(10)方向出射。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一窗口(110)包括若干组，每组所述第一窗口(110)包括多个，组内的各个所述第一窗口(110)的开口端(110a)的面积大小不等和/或各对相邻所述第一窗口(110)的开口端(110a)之间的间距不等，以使得各个所述开口端(110a)对应的所述发光结构(14)的发光波长不同。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其特征在于，所述有源层(142)的成分为ingan，组内的各个所述第一窗口(110)的开口端(110a)的面积大小不等和/或各对相邻所述第一窗口(110)的开口端(110a)之间的间距不等以使对应的所述第一窗口(110)内的ingan中in的组分不同。
8.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州晶湛半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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