[发明专利]一种半导体发光器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体发光器件，其包括导电的替代衬底(11)及通过金属层(10)连接于替代衬底(11)上的半导体外延叠层，该半导体外延叠层由上往下依次包含缓冲层(2)、N型层(3)、发光层(4)和P型层(5)，其特征在于：N型层内设有一导电体，其一端向上延伸露出缓冲层(2)，并设有N型电极(13)，其另一端与金属层(10)之间设有绝缘介质层，替代衬底(11)的下端设有P型电极(12)，该导电体由小通孔(6)及填充于小通孔(6)内的导电物质(8)构成，该导电体仅与缓冲层(2)及N型层(3)接触，绝缘介质层由尺寸略大于小通孔(6)的大通孔(7)及填充于大通孔(7)内的绝缘介质(9)构成，使导电体与发光层(4)、P型层(5)及金属层(10)隔离。

2.如权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于：该导电的替代衬底(11)是Cu、Au、Pt、Ag、Ni、W、Cr、Al、Ti、Fe中的任一种金属材料，或是导电的半导体材料Si。

3.如权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于：导电物质(8)为Au、Ag、Al、Ti、Ni、Cu、ITO、Pt、AuSb、Cr、W中的一种金属或合金，或为导电树脂。

4.如权利要求l所述的半导体发光器件，其特征在于：绝缘介质(9)为SiO₂或Si_xN_y材料。

5.如权利要求1所述的半导体发光器件，其特征在于：该金属层(10)包括欧姆接触层及反射层，也包括焊料类的金属及合金。

6.如权利要求3或4所述的半导体发光器件，其特征在于：该小通孔(6)及大通孔(7)的横截面呈圆形或方形。

7.一种半导体发光器件的制造方法，其步骤包括：

a.在外延生长用的衬底(1)上沉积半导体外延叠层，该半导体外延叠层由下往上依次包括缓冲层(2)、N型层(3)、发光层(4)和P型层(5)；

b.通过干法刻蚀，部分半导体外延叠层区域被刻蚀直到外延生长的衬底(1)，在上述部分半导体外延叠层区域的外围区域被刻蚀到N型层(3)，并露出部分N型层(3)，在被刻蚀的N型层(3)中设有一导电体，该导电体一端与外延生长的衬底(1)接触，另一端露出N型层(3)，且另一端外围套设有使导电体与发光层(4)及P型层(5)隔离的绝缘介质层，该导电体由小通孔(6)及填充于小通孔(6)内的导电物质(8)构成，绝缘介质层由尺寸略大于小通孔(6)的大通孔(7)及填充于大通孔(7)内的绝缘介质(9)构成；

c.利用蒸镀工艺，在半导体外延叠层及绝缘介质上沿蒸镀金属层(10)；

d.利用电镀或键合工艺，在金属层(10)上沿形成导电的替代衬底(11)；

e.利用激光剥离或者湿法刻蚀工艺，将外延生长用的衬底(1)去除，露出导电体，形成N电极(13)。

8.如权利要求7所述的半导体发光器件，其特征在于：该半导体外延叠层由铝镓铟氮(In_xGa_yAl_1-x-yN，0＜＝x＜＝1，0＜＝y＜＝1)材料形成。

9.如权利要求7所述的半导体发光器件，其特征在于：外延生长用的衬底可以是蓝宝石衬底、Si衬底、碳化硅衬底、氧化锌衬底。