半导体发光器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体发光器件及其制造方法。该半导体发光器件包括：发光结构，包括第一和第二导电半导体层，有源层插置在第一和第二导电半导体层之间；第一和第二接合电极，分别连接到第一和第二导电半导体层；透明电极层，形成在第二导电半导体层上；多个纳米结构，形成在透明电极层上；以及钝化层，形成为覆盖多个纳米结构，其中透明电极层、多个纳米结构和钝化层的折射率可依次减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地，涉及改善光提取效率的。
技术介绍
半导体发光二极管(LED)是将电能转换为光能的器件，由于包括在其中的材料,光能在电子和空穴彼此复合从而发射光时产生。LED目前被广泛用于一般的照明器件、显示器件以及光源，其进一步发展正在加速。特别地，随着利用基于氮化镓(GaN)的发光二极管(其发展和进入广泛使用已完成)的手机键盘、后视镜转向信号灯和闪光灯的商业化，近年来积极地进行着使用发光二极管的一般照明器件的发展。其应用包括大尺寸电视的背光单元、汽车头灯和一般照明器件， 已经从小尺寸便携式产品进展到大尺寸、高输出和高效的产品，从而需要具有期望使用其 的产品所需要的特性的光源。因此，作为用来获得高的光强度和高的光效率的发光二极管的方案，使用其中形成有多个纳米结构的发光二极管结构。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种光提取效率增加的半导体发光器件。此外，本专利技术的另一方面提供半导体发光器件的制造方法。根据本专利技术的一方面，提供一种半导体发光器件，包括发光结构，包括第一和第二导电半导体层，有源层插置在第一和第二导电半导体层之间；第一和第二接合电极，分别连接到第一和第二导电半导体层；透明电极层，形成在第二导电半导体层上；多个纳米结构，形成在透明电极层上；以及钝化层，形成为覆盖多个纳米结构，其中透明电极层、多个纳米结构和钝化层的折射率依次减小。透明电极层可以是透明导电氧化物层或透明导电氮化物层，具体地，透明电极层可以由从铟锡氧化物(〖!'(^、锌掺杂的铟锡氧化物^工扣乂锌铟氧化物^瓜乂镓铟氧化物(GI0)、锌锡氧化物(ZT0)、氟掺杂的锡氧化物(FT0)、铝掺杂的锌氧化物(AZ0)、镓掺杂的锌氧化物(GZO)、In4Sn3O12以及Zn(1_x)Mgx0 (锌镁氧化物，0 ^ x ^ I)构成的组中选出的至少一种形成。多个纳米结构可以由透明导电的基于锌氧化物(ZnO)的化合物形成，多个纳米结构可以利用该透明电极层作为籽层而形成。钝化层可以由从Si02、SiON, SiNx及其组合构成的组中选出的一种形成。钝化层可以具有开口，第二接合电极和第二导电半导体层可以通过该开口连接。透明电极层可以包括用于在其中形成第二接合电极的开口，第二导电半导体层和第二接合电极可以连接到彼此。透明电极层可以具有开口，第二接合电极和第二导电半导体层可以通过该开口连接。根据本专利技术的另一方面，提供一种半导体发光器件的制造方法，包括在基板上形成发光结构，该发光结构包括第一和第二导电半导体层，有源层插置在两者之间；在第二导电半导体层上形成透明电极层；在透明电极层上形成多个纳米结构；以及形成钝化层以覆盖多个纳米结构，其中透明电极层、多个纳米结构和钝化层的折射率依次减小。半导体发光器件的制造方法还可以包括去除透明电极层以形成连接到第二导电半导体层的第二接合电极。透明电极层可以是透明导电氧化物层，具体地，透明电极层可以由从铟锡氧化物(11'0)、锌掺杂的铟锡氧化物(211'0)、锌铟氧化物(210)、镓铟氧化物(610)、锌锡氧化物(ZT0)、氟掺杂的锡氧化物(FT0)、铝掺杂的锌氧化物(AZ0)、镓掺杂的锌氧化物(GZ0)、In4Sn3O12以及Zn(1_x)Mgx0 (锌镁氧化物,0彡x彡I)构成的组中选出的至少一种形成。钝化层可以由从Si02、Si0N、SiNx及其组合构成的组中选出的一种形成，在此情形下，钝化层可以通过CVD法或溅射法形成。 附图说明本专利技术的以上和其他的方面、特征和其他优点将从以下结合附图的详细描述而被更清楚地理解，附图中图I是根据本专利技术第一实施例的半导体发光器件的透视图；图2是图I的半导体发光器件被部分切除的透视图；图3是根据本专利技术第二实施例的半导体发光器件的侧截面图；以及图4、5、6、7、8、9、10、11是简单地示出根据本专利技术第一实施例的半导体发光器件的制造方法的示意图。具体实施例方式现在将参照附图详细地描述本专利技术的实施例。实施例通过示例的方法将本专利技术的范围提供给本领域技术人员。因此，本专利技术不限于以下公开的实施例，而是可以以权利要求中公开的各种形式来实施。因而，附图中的元件的形状和尺寸可以为了清楚的描述而被夸大，贯穿附图始终，相似的附图标记指代相似的元件。首先，将描述根据本专利技术实施例的半导体发光器件，之后，将描述本专利技术实施例的半导体发光器件的制造方法。图I是根据本专利技术第一实施例的半导体发光器件100的透视图。图2是图I的半导体发光器件100被部分切除的透视图。如图I和图2所示，根据本专利技术第一实施例的半导体发光器件100可以包括发光结构120 ;透明电极层130，形成在发光结构120的上部上，多个纳米结构140，形成在透明电极层130上；以及钝化层150，形成在多个纳米结构140上，透明电极层130、多个纳米结构140和钝化层的折射率可以依次减小。半导体发光器件可以是具有水平结构的顶发光型发光器件，其朝向基板的顶表面发射光(如图I中所示地从半导体发光器件100向上)。发光结构120可以包括基板110上的第一导电半导体层121和第二导电半导体层123，有源层122插置在两者之间。发光结构120具有其中有源层122和第二导电半导体层123被台面蚀刻以暴露第一导电半导体层121的部分区域的结构。基板110包括用于制造半导体发光器件100的一般晶片，并可以使用Al203、Zn0或LiAl2O3的透明基板，在实施例中，可以使用蓝宝石基板。第一导电半导体层121可以是III-V族氮化物半导体材料，例如n-GaN层。第二导电半导体层123可以是III-V族氮化物半导体层，例如P-GaN层或p-GaN /AlGaN层。有源层122可以是GaN基III-V族氮化物半导体层，其是InxAlyGamN(0彡X彡1，0^y^l,0^x+y^l)且是单量子阱或其中量子势鱼层和量子讲层交替堆叠的多量子阱(MQW)。例如，有源层 122 可以具有 GaN/InGaN/GaNMQW 或 GaN/AlGaN/GaN MQff 结构。透明电极层130可以形成在第二导电半导体层123上。透明电极层130可以由透明导电氧化物和透明导电氮化物中的任一种形成。透明电极层130的形成材料可以是从由铟锡氧化物(11'0)、锌掺杂的铟锡氧化物(211'0)、锌铟氧化物(210)、镓铟氧化物(610)、锌锡氧化物(ZTO)、氟掺杂的锡氧化物(FTO)、铝掺杂的锌氧化物(AZO)、镓掺杂的锌氧化物(GZO)、In4Sn3O12以及Zn(1_x)Mgx0 (锌镁氧化物，0 ^ x ^ I)构成的组中选出的至少一种材料。在半导体发光器件100中，当预定的电压施加在第一接合电极160与第二接合电极170时，电子和空穴分别从第一导电半导体层121和第二导电半导体层123注入到有源层122中从而彼此复合，结果，光可以从有源层122产生。多个纳米结构140可以形成在透明电极层130上。多个纳米结构140可以形成为具有小于透明电极层130的折射率的折射率。在此情形下，多个纳米结构140可以由透明导电的基于氧化锌(ZnO)的化合物形成。透明导电的基于氧化锌(ZnO)的化合物可以添加有诸如铝(Al)、铬(Cr)、钥(Mo)、硅(Si)、锗(Ge)、铟(In)、锂(Li)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光器件，包括：发光结构，包括第一和第二导电半导体层，有源层插置在所述第一和第二导电半导体层之间；第一和第二接合电极，分别连接到所述第一和第二导电半导体层；透明电极层，形成在所述第二导电半导体层上；多个纳米结构，形成在所述透明电极层上；以及钝化层，形成为覆盖所述多个纳米结构，其中所述透明电极层、所述多个纳米结构和所述钝化层的折射率相继减小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金相沇，孙宗洛，金起范，李守烈，金容一，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：