[发明专利]发光器件及其制造方法

说明书

相关申请

本发明根据35 U.S.C.119和35 U.S.C.365要求韩国专利申请10-2006-0033828(2006年4月14日提交)的优先权，其全部引入作为参考。

背景技术

通常，半导体发光器件具有包含有紫外区，蓝光区和绿光区的发光范围。具体地，GaN基发光器件被应用于蓝/绿发光二极管(LED)的光学装置以及具有高速交换和高输出功率性能的电子器件比如金属半导体场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HEMT)等。

图1是现有技术发光器件10的侧面剖视图。

参考图1，构造现有技术的发光器件10使得n型GaN层13、有源层15和p型GaN层17顺序地层叠在衬底11上，所述衬底11主要地由蓝宝石或SiC形成。

硅掺杂于n型GaN层13中，用于降低驱动电压，和镁(Mg)掺杂于p型GaN层17中。有源层15具有多个量子阱(MQW)结构。进行刻蚀过程以暴露部分n型GaN层13之后，在n型GaN层13上形成第一电极19，并在p型GaN层17上形成第二电极21。

从外部通过第一和第二电极19和21向发光器件10供给电流时，从有源层15发光。

蓝宝石衬底11具有与在其上形成的n型GaN层不同的晶格常数和晶格。因此，在蓝宝石衬底11和n型GaN层13之间的边界发生晶格失配比如位错、空位等。

因此，进行研究以降低发光器件10中所用的衬底11和在衬底11上形成的氮化物层之间的晶格常数差异，并在其之间得到好的晶格匹配。

发明内容

本发明的实施方案提供了一种发光器件以及制造方法，所述发光器件具有使用高熔点金属的缓冲层。

本发明的实施方案提供了一种发光器件及其制造方法，所述发光器件通过使用高熔点金属在衬底上形成缓冲层而具有与氮化物层的好的晶格匹配。

本发明的实施方案提供了一种发光器件，包含：包括高熔点金属的缓冲层；缓冲层上的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层上的有源层；和所述有源层上的第二导电半导体层。

本发明的实施方案提供了一种发光器件，包含：包括高熔点金属的金属层；通过将与所述高熔点金属一样的金属与氮化物混合得到的所述金属层上的金属氮化物层；所述金属氮化物层上的n型半导体层；所述n型半导体层上的有源层；所述有源层上的p型半导体层。

本发明的实施方案提供了一种制造发光器件的方法，所述方法包括：形成包括高熔点金属的缓冲层；在所述缓冲层上形成第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层上形成有源层；和在所述有源层上形成第二导电半导体层。

根据本发明的实施方案，通过使用高熔点金属在衬底上提供缓冲层，能够降低衬底和半导体层之间的晶格缺陷。

应理解本发明上述的概要说明和以下的详细说明都是示例性和说明性的，并旨在提供对所要求保护的本发明进一步解释。

附图说明

所包括的附图用于进一步理解本发明，其引入并组成本发明的一部分，所述附图阐述说明本发明的实施方案并且结合说明书用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是现有技术发光器件的侧面剖视图。；

图2是根据本发明第一实施方案的发光器件的侧面剖视图；

图3(a)～3(c)说明根据本发明第一实施方案的发光器件的制造方法的侧面剖视图。；

图4是根据本发明第二实施方案的发光器件的侧面剖视图；和

图5是根据本发明第三实施方案的发光器件的侧面剖视图。

具体实施方式

现在详细说明本发明的优选实施方案，其实例在附图中图示说明。可能的话，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

应理解，当元件在层“上”或在层“下”时，其可以直接地在层上/下，并且还可以存在一个或多个插入层。

第一实施方案

图2是根据第一实施方案发光器件100的侧面剖视图。图3(a)～3(c)为说明图2的发光器件100的制造方法的剖视图。

参考图2和3(a)～3(c)，发光器件100包括衬底110，具有高熔点金属的缓冲层120、未掺杂的氮化物层130、第一导电半导体层140、有源层150、第二导电半导体层160、第一电极171和第二电极173。

导电衬底比如硅(Si)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)等或蓝宝石衬底可以用作衬底110。

缓冲层120形成在衬底110上。使用高熔点金属形成缓冲层120以具有单层或多层结构。例如缓冲层120可以包括金属层121和金属氮化物层123。