[发明专利]半导体发光器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明实施方案涉及半导体发光器件及其制造方法。

背景技术

发光二极管(LED)设计用于使用化合物半导体材料例如GaAs基材 料、AlGaAs基材料、GaN基材料、InGaN基材料、InGaAlP基材料等来 发出各种颜色的光。LED被封装并用作各种器件如照明器件、字符显示器 件和图像显示器件的光源。

发光二极管包括相互堆叠的n型半导体层、有源层和p型半导体层。 当施加电源时，由有源层产生光并发射至外侧。

发明内容

技术问题

实施方案提供一种半导体发光器件以及制造所述半导体发光器件的方 法，所述半导体发光器件设置为通过在半导体层上、在有源层上或下方形 成多个凹结构来改善外部光提取效率。

实施方案提供一种半导体发光器件，其设计为通过在对应于衬底凸部 的半导体层上形成凹结构来改善外部光提取效率。

技术方案

一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：具有凹部或凸部的第 一导电半导体层；在所述第一导电半导体层上的有源层；和在所述有源层 上的第二导电半导体层。

一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：多个n型半导体层； 在所述n型半导体层之间形成的多个凹或凸透镜部；在所述n型半导体层 上的有源层；和在所述有源层上的至少一个导电半导体层。

一个实施方案提供一种制造半导体发光器件的方法，包括：形成1n 型氮化物层；在所述1n型氮化物层的表面上形成凹或凸透镜部；在所述 1n型氮化物层上形成2n型氮化物层；在所述2n型氮化物层上形成有源层； 和在所述有源层上形成至少一个导电半导体层。

有益效果

实施方案可改善外部光提取效率。

实施方案可改善量子效率而未使电性能劣化例如提高半导体发光器件 的操作电压和提高漏电流。

附图说明

图1是根据第一实施方案的半导体发光器件的侧视图。

图2是根据第二实施方案的半导体发光器件的侧视图。

图3～9是说明制造根据第二实施方案的半导体发光器件的工艺的视 图。

图10是根据第三实施方案的半导体发光器件的侧视图。

实施发明的最优模式

现在将详细参考实施方案，其实例在附图中进行说明。在以下描述中， 应理解当层称为在另一层‘上’或‘下’时，表述‘上’和‘下’是基于附图的。此 外，层的厚度在附图中示例性地说明因此不限于此。

图1是根据第一实施方案的半导体发光器件的侧视图。

参考图1，半导体发光器件100包括：衬底110、第一导电半导体层 145、凹部130、有源层150、第二导电半导体层160、第一电极191和第 二电极193。

衬底110可选自Al₂O₃衬底、GaN衬底、SiC衬底、ZnO衬底、Si衬 底、GaP衬底、GaAs衬底和包含金属的导电衬底。

在衬底110上可形成缓冲层(未显示)、未掺杂的半导体层(未显示) 和第一导电层145中的至少一个。提供缓冲层以减小与衬底145的晶格常 数差异并且由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、AlInN、InN、AlInGaN或其 组合形成。然而，本公开不限于此。此外，未掺杂的半导体层(未显示) 可为在衬底110或者缓冲层上形成的GaN层。

缓冲层和第一导电半导体层145可在衬底110上依次地形成。或者， 未掺杂的半导体层和第一导电半导体层145可在衬底110上依次地形成。 或者，缓冲层、未掺杂的半导体层和第一导电半导体层145可在衬底110 上依次地形成。或者，仅仅第一导电半导体层145可在衬底110上形成。

第一导电半导体层145可包含多个n型氮化物层。n型氮化物层均可 由选自GaN、AlGaN、InGaN、InN、AlN、AlInGaN和AlInN中的材料 形成。在第一导电半导体层145中掺杂第一导电掺杂剂例如Si、Ge、Sn、 Se和Te。此处，第一导电半导体层145包括第一和第二氮化物层120和 140。第一氮化物层120可在衬底110上形成，第二氮化物层140可在第一 氮化物层120上形成。