[实用新型]一种化合物半导体组件电极结构

说明书

本实用新型涉及一种化合物半导体组件电极结构，尤其涉及一种氮化镓系化合物半导体组件电极结构。

化合物半导体组件在通讯及显示器方面有广泛的用途。近年来由于对蓝光光源的需求，氮化镓系III-V族化合物半导体(GaN based III-V compound semiconductor device)更是成为研发的重点。氮化镓系III-V族化合物半导体一般主要组成成份为氮化铟镓、氮化铝镓及氮化铝铟镓。目前为氮化镓系Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体使用的最有效的基板为三氧化二铝单晶基板，但是由于此种基板并不导电，因此制作组件，例如发光二极管时，其正极(p-contact)及负极(n-contact)均需在同一面上，且经由欧姆接触层(ohmic contact layer)连接至发光二极管的电洞层(p-type layer)及电子层(n-type layer)。

日本Nichia公司在美国专利第5，563，422号中揭示了一种氮化镓系Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的制造方法，其是将金属薄膜镀在电洞层上，并加以退火(annealing)处理以增加电洞流的扩散，此外还提出将两个电极设计于芯片的对角线两端，以使用一个方形组件的最大空间来放置电极。然而在电流由负极流到正极时，各点距离不同，无法达到相同的电流量，因此可以明显看到发光二极管晶粒的亮度自负极到正极端会呈现由亮到暗的现象。

因此本实用新型的目的是提供一种氮化镓系化合物半导体组件电极结构，以改善发光不均的现象。

为达到此目的，本实用新型的一种氮化镓系化合物半导体组件电极结构，其包含一化合物半导体组件，位于透明导电层上的一正极及一位于露出的电子层表面，亦即未被台地状电洞层覆盖的电子层表面上的负极。所述化合物半导体组件包含一基板，覆盖于此基板上的电子层，覆盖于此电子层的部份表面上的台地状电洞层，覆盖在此电洞层上的透明导电层。该电极结构的特征在于：该电极结构的负极包含一个将正极围绕的围绕部份，此围绕部份是位于露出的电子层表面周缘，因此电流由负极流到正极时，每一点间的距离都一样，可使发光的均匀度增加。

为了更进一步说明本实用新型的步骤、功效及特点，以下结合实施例和附图，详述本实用新型。

图1是本实用新型电极结构的俯视图；

图2是本实用新型电极结构的主视图；

图3是本实用新型电极结构的侧视图；

图4是本实用新型电极结构的立体图；

图5是本实用新型另一实施例的俯视图；

图6是本实用新型电极结构加上VCD层的侧视图。

实施例

图1和图2是本实用新型的电极结构的俯视图及主视图。如图1所示，本实用新型电极结构的特点为负极200包含一个包围正极210的环绕部份201，因此电流可由负极均匀流到正极。如图2所示，在制作一氮化镓发光二极管时，由于基板100通常为非导体的三氧化二铝，因此正极210及负极200被做在基板100的同一表面上。为了使正极210及负极200隔离，在基板100上用气相成长出具有pn接面的氮化镓化合物半导体层之后，即用非等向腐蚀法，例如反应离子腐蚀法(RIE)将此氮化镓化合物半导体层腐蚀，以形成位于基板100整个表面上的电子层102a，及位于电子层102a部分表面上的台地状电洞层102b。再于台地状电洞层102b上形成一透明导电层104，由于电洞的动性(mobility)较差，因此是在透明导电层104上形成正极210，而在露出的电子层102a表面，亦即未被台地状电洞层102b覆盖的电子层102a表面上形成负极200。在公知的电极结构中，例如由日本Nichia公司在美国专利第5，563，422号中所提出的电极结构，其正极及负极是位于方形晶粒表面的对角两侧，然而在电流由负极流到正极时，各点距离不同，无法达到相同的电流量，因此可以明显看到发光二极管晶粒的亮度自负极到正极会呈现由亮到暗的现象。

如图1、图3及图4所示，本实用新型的负极200包含一个位于露出的电子层表面周缘，且包围正极210的环绕部份201，因此电流由负极流到正极时，每一点间的距离都一样，可使发光的均匀度增加，此时环绕部份201围绕在正极210的两侧，而如图5所示，环绕部份201是将整个正极210包围起来，且正极210亦可包含两个分支部份211，以使电流更加均匀。

又如图6所示的本实用新型电极的侧视图，在本实用新型的极管上可以覆上一层CVD层106，以确保负极200与正极210之间的绝缘。