專利名稱：半導體發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體發(fā)光器件，更具體而言，本發(fā)明涉及一種具 有能夠均勻發(fā)光的電極結構的半導體發(fā)光器件。
III族氮化物半導體發(fā)光器件是指包含由Al(x)Ga(y)In(.x_y)N (0SxSl， (^yS1, 0^c+ySl)構成的化合物半導體層的如發(fā)光二極管等發(fā)光器件，所 述III族氮化物半導體發(fā)光器件可以還包含由其他族元素構成的材料(如 SiC、 SiN、 SiCN和CN)以及由這些材料制成的半導體層。
背景技術：
圖1是描述傳統(tǒng)III族氮化物半導體發(fā)光器件的一個實例的視圖。所 述III族氮化物半導體器件包括襯底100、在所述襯底100上生長的緩沖 層200、在所述緩沖層200上生長的n型氮化物半導體層300、在所述n 型氮化物半導體層300上生長的有源層400、在所述有源層400上生長的 p型氮化物半導體層500、在所述p型氮化物半導體層500上形成的p側 電極600、在所述p側電極600上形成的p側焊盤700、在通過臺面刻蝕 所述p型氮化物半導體層500和所述有源層400而暴露的所述n型氮化 物半導體層上形成的n側電極800和保護膜900。
在襯底IOO的情況中，GaN襯底可以用作同質襯底，而藍寶石襯底、 SiC襯底或Si襯底可以用作異質襯底。不過，任何類型的能夠在其上生 長氮化物半導體層的襯底都可以使用。在使用SiC襯底的情況中，可以 在SiC襯底側上形成n側電極800。
在襯底100上外延生長的氮化物半導體層通常通過金屬有機化學氣 相淀積(MOCVD)來生長。
緩沖層200起克服異質襯底100與氮化物半導體層之間的晶格常數(shù) 和熱膨脹系數(shù)的差異的作用。美國專利5122845號公開了一種在38(TC 80(TC時在藍寶石襯底上生長厚度為100A 500A的A1N緩沖層的工藝。 此外，美國專利5290393號公開了一種在200"C 90(TC時在藍寶石襯底 上生長厚度為10 A 5000 A的AlwGa^yN(0^^1)緩沖層的工藝。另夕卜， PCT公報WO 05/053042公開了一種在60(TC 99(TC時生長SiC緩沖層 (種子層)并在其上生長In(x)Ga(Lx)N((XxSl)的工藝。優(yōu)選的是，在A1N 緩沖層、Al(x)Ga(1.x)N (OSx〈l)緩沖層或SiC/ In(x)Ga(1.x)N ((Xx^l)層上設置 厚度為l微米 數(shù)個微米的未摻雜GaN層。
在n型氮化物半導體層300中，至少n側電極800形成區(qū)(n型接 觸層)摻有摻雜劑。優(yōu)選的是，n型接觸層由GaN制成并摻有Si。美國 專利5733796號公開了一種通過調節(jié)Si和其他源材料的混合比來以目標 摻雜濃度摻雜n型接觸層的工藝。
有源層400通過電子和空穴的復合產生了光量子(光)。通常，有源 層400含有InwGa0^N ((Xx^l)并且具有單或多量子阱層。PCT公報 WO02/021121號公開了一種在多個量子阱層和阻擋層的某些部分進行摻 雜的工藝。
p型氮化物半導體層500摻有如Mg等合適的摻雜劑，并通過激活工 藝從而具有p型導電性。美國專利5247533號公開了一種通過電子束照 射來激活p型氮化物半導體層的工藝。此外，美國專利5306662號公開 了一種通過在高于400。C時退火來激活p型氮化物半導體層的工藝。PCT 公報WO 05/022655公開了一種在不采用激活工藝的情況下通過將氨和 肼類源材料一起用作生長P型氮化物半導體層的氮前體來使該P型氮化 物半導體層具有p型導電性的工藝。
可設置p側電極600以促進對p型氮化物半導體層500的電流供給。 美國專利5563422號公開了一種有關由Ni和Au組成并且形成在p型氮 化物半導體層500的幾乎整個表面上的與該P型氮化物半導體層500歐 姆接觸的透光性電極的工藝。此外，美國專利6515306號公開了一種在p 型氮化物半導體層上形成n型超晶格層并在其上形成由ITO制成的透光 性電極的工藝。
同時，透光性電極600可以形成得較厚，使其不是透射而是將光反射至襯底100。此工藝稱作倒裝芯片(flip chip)工藝。美國專利6194743 號公開了一種有關包括厚度超過20 nm的Ag層、覆蓋該Ag層的擴散阻 擋層和含有Au和Al且覆蓋該擴散阻擋層的結合層的電極結構的工藝。
可設置用于電流供給和外部接線的p側焊盤700和n側電極800。 美國專利5563422號公開了一種用Ti和Al形成n側電極的工藝。
保護膜900可以由SiO2制成，也可以省去。
同時，n型氮化物半導體層300或p型氮化物半導體層500可以構 造為單層或多層。近年來，提出了一種通過使用激光工藝或濕法刻蝕使 襯底IOO與氮化物半導體層分離來制造立式發(fā)光器件的技術。
圖2是描述美國專利5563422中公開的電極結構的一個實例的視圖。 p側焊盤700和n側電極800沿對角線方向位于發(fā)光器件的邊角部。p側 焊盤700和n側電極800在發(fā)光器件中所處的部位相隔最遠，從而改善 了電流擴展。
圖3是描述美國專利6307218中公開的電極結構的一個實例的視圖。 根據以大尺寸發(fā)光器件為目標的趨勢，在P側焊盤700和n側電極800 之間以等間隔設置指狀電極710和810，從而改善電流擴展
發(fā)明內容
技術問題
因此，完成了本發(fā)明以克服現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述缺點，本發(fā)明的 一個目的是提供一種能夠改善電流擴展的半導體發(fā)光器件。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠均勻發(fā)光的半導體發(fā)光器件。 本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠使壽命更長的半導體發(fā)光器件。 本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠在較大的發(fā)光面積上均勻發(fā)光的 半導體發(fā)光器件。 技術方案
為此，提供了一種通過電子與空穴的復合來產生光的半導體發(fā)光器 件，所述半導體發(fā)光器件包含第一指狀電極，所述第一指狀電極用于 供給所述電子和空穴中的一方；第二指狀電極，所述第二指狀電極用于供給所述電子和空穴中的另一方，并且以第一間隔與所述第一指狀電極
隔開；和第三指狀電極，所述第三指狀電極電連接到所述第一指狀電極，
并且以小于所述第一間隔的第二間隔與所述第二指狀電極隔開。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述半導體發(fā)光器件包含第四指狀
電極，所述第四指狀電極電連接到所述第二指狀電極，并且以小于所述
第一間隔的第三間隔與所述第三指狀電極隔開。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述第三間隔小于所述第二間隔。另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述第一指狀電極位于所述發(fā)光器
件的最外部。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述第一指狀電極供給所述空穴。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述半導體發(fā)光器件為m族氮化物
半導體發(fā)光器件。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，提供了一種通過電子與空穴的復合
來產生光的半導體發(fā)光器件，所述半導體發(fā)光器件包含多個指狀電極，所述多個指狀電極用于供給所述電子和空穴中的一方；和用于供給所述電子和空穴中的另一方的至少一個指狀電極，并且所述至少一個指狀電極與所述多個指狀電極交替排列，所述至少一個指狀電極與所述多個指狀電極中的位于所述發(fā)光器件的最外部的指狀電極之間的間隔大于其他間隔。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述其他間隔朝著所述發(fā)光器件的內部的方向遞減。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述多個指狀電極供給所述空穴。
另外，在本發(fā)明的另一方案中，所述多個指狀電極供給所述空穴，并且所述半導體發(fā)光器件為III族氮化物半導體發(fā)光器件。
有益效果
根據本發(fā)明的半導體發(fā)光器件，電流擴展能夠得到改善。另外，根據本發(fā)明的半導體發(fā)光器件，光能夠均勻地發(fā)出。另外，根據本發(fā)明的半導體發(fā)光器件，器件壽命能夠得到延長。另外，根據本發(fā)明的半導體發(fā)光器件，光能夠在較大的發(fā)光面積上均勻地發(fā)出。


圖i是描述傳統(tǒng)m族氮化物半導體發(fā)光器件的一個實例的視圖。
圖2是描述美國專利5563422中公開的電極結構的一個實例的視圖。
圖3是描述美國專利6307218中公開的電極結構的一個實例的視圖。
圖4是描述以等間隔排列的電極的結構的一個實例的視圖。
圖5是描述具有圖4的電極結構的發(fā)光器件的發(fā)光分布的視圖。
圖6是描述本發(fā)明的電極結構的一個實例的視圖。
圖7是描述具有圖6的電極結構的發(fā)光器件的發(fā)光分布的視圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
圖4是描述以等間隔排列的電極的結構的一個實例的視圖。設有p側焊盤70和n側電極80。從p側焊盤70延伸出指狀電極71、 72和73，從n側電極80延伸出指狀電極81和82。指狀電極71、 72和73與指狀電極81和82交替設置，從而將電流供給至整個發(fā)光器件。指狀電極71、72和73與指狀電極81和82之間的間隔a、 b、 c和d保持為不變。
圖5是描述具有圖4的電極結構的發(fā)光器件的發(fā)光分布(尤其是，200 mA、 300 mA和400 mA的電流供給至同一發(fā)光器件時的發(fā)光分布)的視圖。此處，間隔a、 b、 c和d (參見圖4)保持在約89 jim。從p側焊盤70延伸出的指狀電極71與從n側電極80延伸出的指狀電極81之間的發(fā)光比指狀電極81與指狀電極72之間的發(fā)光、指狀電極72與指狀電極82之間的發(fā)光以及指狀電極82與指狀電極73之間的發(fā)光更強。發(fā)光的集中和電流密度的不均勻性可能對該發(fā)光器件的整體發(fā)光效率和壽命有不利影響。因此，這樣的問題應當?shù)玫浇鉀Q。在圖4中，當供給的電流增大時(一般來說，當發(fā)光器件的面積較大時，供給的電流較高)，集中現(xiàn)象變得嚴重。因此，尤其是在大尺寸發(fā)光器件中，電流集中現(xiàn)象是問題所在。圖6是描述本發(fā)明的電極結構的一個實例的視圖。設有p側焊盤70和n側電極80。從p側焊盤70延伸出指狀電極71、 72和73，從n側電極80延伸出指狀電極81和82。指狀電極71、 72和73與指狀電極81和82交替設置，從而將電流供給至整個發(fā)光器件。在將p側焊盤70和n側電極80保持為如同它們在圖4的發(fā)光器件中的狀態(tài)時，指狀電極71、 72和73與指狀電極81和82之間的間隔a、 b、 c和d朝著該發(fā)光器件的內部的方向遞減。
圖7是描述具有圖6的電極結構的發(fā)光器件的發(fā)光分布(尤其是，200 mA、 300 mA和400 mA的電流供給至同一發(fā)光器件時的發(fā)光分布)的視圖。此處，間隔a、 b、 c和d (參見圖6)分別為118^im、 88 pm、79pm和70^im。與圖5的發(fā)光分布相比，指狀電極71與指狀電極81之間的發(fā)光、指狀電極81與指狀電極72之間的發(fā)光、指狀電極72與指狀電極82之間的發(fā)光以及指狀電極82與指狀電極73之間的發(fā)光都是均勻的。也就是說，通過調節(jié)各指狀電極之間的間隔，該發(fā)光器件的發(fā)光分布可以被均勻化。當供給400mA的電流時，指狀電極82與指狀電極73之間的發(fā)光增強。這可以通過稍微拓寬間隔d來解決。因此，不能認為本發(fā)明的技術理念局限于間隔a、 b、 c和d的遞減。也就是說，為了克服在指狀電極以等間隔排列時發(fā)生的發(fā)光集中或電流集中的問題，在發(fā)光分布方面，本發(fā)明可在發(fā)光集中區(qū)相對地拓寬間隔，并在弱發(fā)光區(qū)設置比適當?shù)陌l(fā)光區(qū)中的間隔更窄的間隔。
在圖6的發(fā)光器件中，優(yōu)選的是，p側焊盤70和指狀電極71位于該發(fā)光器件的最外部，而n側電極80和指狀電極81位于內部。在需要刻蝕的n側電極80和指狀電極81位于發(fā)光器件的最外部的情況中，由于發(fā)光器件要被刻蝕，所以發(fā)光面積將減小。但是，當在發(fā)光器件上形成的不需刻蝕的p側焊盤70和指狀電極71位于其最外部時，進一步具有防止發(fā)光面積減小的優(yōu)點。
權利要求
1.一種通過電子與空穴的復合來產生光的半導體發(fā)光器件，所述半導體發(fā)光器件包含第一指狀電極，所述第一指狀電極用于供給所述電子和空穴中的一方；第二指狀電極，所述第二指狀電極用于供給所述電子和空穴中的另一方，并且以第一間隔與所述第一指狀電極隔開；和第三指狀電極，所述第三指狀電極電連接到所述第一指狀電極，并且以小于所述第一間隔的第二間隔與所述第二指狀電極隔開。
2. 如權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，所述半導體發(fā)光器件包含 第四指狀電極，所述第四指狀電極電連接到所述第二指狀電極，并且以小于所述第一間隔的第三間隔與所述第三指狀電極隔開。
3. 如權利要求2所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述第三間隔小于 所述第二間隔。
4. 如權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述第一指狀電極 位于所述發(fā)光器件的最外部。
5. 如權利要求4所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述第一指狀電極 供給所述空穴。
6. 如權利要求2所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述半導體發(fā)光器件為m族氮化物半導體發(fā)光器件。
7. —種通過電子與空穴的復合來產生光的半導體發(fā)光器件，所述半 導體發(fā)光器件包含多個指狀電極，所述多個指狀電極用于供給所述電子和空穴中的一 方；和用于供給所述電子和空穴中的另一方的至少一個指狀電極，并且所 述至少一個指狀電極與所述多個指狀電極交替排列，其中，所述至少一個指狀電極與所述多個指狀電極中的位于所述發(fā) 光器件的最外部的指狀電極之間的間隔大于其他間隔。
8. 如權利要求7所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述其他間隔朝著 所述發(fā)光器件的內部的方向遞減。
9. 如權利要求7所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述多個指狀電極 供給所述空穴。
10. 如權利要求8所述的半導體發(fā)光器件，其中，所述多個指狀電 極供給所述空穴，并且所述半導體發(fā)光器件為III族氮化物半導體發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導體發(fā)光器件，所述半導體發(fā)光器件通過電子與空穴的復合來產生光，并且包含第一指狀電極，所述第一指狀電極用于供給所述電子和空穴中的一方；第二指狀電極，所述第二指狀電極用于供給所述電子和空穴中的另一方，并且以第一間隔與所述第一指狀電極隔開；和第三指狀電極，所述第三指狀電極電連接到所述第一指狀電極，并且以小于所述第一間隔的第二間隔與所述第二指狀電極隔開。
文檔編號H01L33/32GK101582474SQ200810212439
公開日2009年11月18日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權日2008年5月15日
發(fā)明者南起煉, 崔炳均, 金昌臺, 金賢錫 申請人:艾比維利股份有限公司