[发明专利]半导体发光器件

说明书

技术领域

实施方案涉及半导体发光器件及其制造方法。

背景技术

III～V族氮化物半导体由于它们的物理和化学特性而被广泛用作发光器件如发光二极管(LED)或者激光二极管(LD)的主要材料。例如，III～V族氮化物半导体包括组成式为In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料。

LED是能够利用化合物半导体的特性通过将电信号转化成红外线或光从而发射和接收信号的半导体器件。LED也用作光源。

利用氮化物半导体材料的LED或LD主要用于发光器件以提供光。例如，LED或LD用作各种产品例如移动电话的键盘的发光部分、电子显示板或其他发光器件的光源。

发明内容

实施方案提供一种半导体发光器件及其制造方法，其能够改善发光结构的侧向的光提取角。

实施方案提供一种半导体发光器件及其制造方法，其能够通过在发光结构的外表面上形成粗糙结构来改善在发光结构的侧向发出的光的光提取角。

根据一个实施方案的半导体发光器件包括：包括第一导电半导体层、第一导电半导体层下的有源层和有源层下的第二导电半导体层的发光结构；发光结构下的沟道层，其中沟道层的内部部分沿发光结构的外周部分设置，沟道层的外部部分延伸到发光结构之外；和发光结构下的第二电极层。

根据一个实施方案的半导体发光器件包括：包括第一导电半导体层、第一导电半导体层下的有源层、和有源层下的第二导电半导体层的发光结构；发光结构下的沟道层，其中沟道层的内部部分沿发光结构的外周部分设置，沟道层的外部部分延伸到发光结构之外，在沟道层的顶表面的外部部分上形成的粗糙结构；发光结构上的第一电极层；和发光结构下的第二电极层。

一种制造根据实施方案的半导体发光器件的方法包括：利用多个化合物半导体层形成发光结构；在发光结构的外表面上形成粗糙结构；在发光结构的顶表面的外部部分和粗糙结构上形成沟道层；在沟道层和发光结构上形成第二电极层，通过台面蚀刻移除发光结构的外周部分来暴露沟道层的外部部分。

实施方案可改善侧向的发光效率。

实施方案可改善发光器件的光提取角。

实施方案可改善外部发光效率。

附图说明

图1是显示根据一个实施方案的半导体发光器件的侧截面图；和

图2到9是说明制造根据所述实施方案的半导体发光器件的步骤的视图。

具体实施方式

在实施方案的描述中，应理解，应理解当层(或膜)、区域、图案或者结构称为在衬底、各层(或膜)、区域、垫或者图案“上”或“下”时，其可以直接在所述衬底、各层(或膜)、区域、垫或者图案上或下，或者也可存在一个或更多个中间层。因此，其含义应该根据本公开的精神来判断。参考附图描述层的位置。

附图中所示的每个元件的厚度和尺度可以放大、省略或示意性绘制以清楚说明。元件的尺寸可以不是完全反映实际尺寸。

此后，将参考附图描述实施方案。

图1是显示根据一个实施方案的半导体发光器件侧截面图。

参考图1，根据该实施方案的半导体发光器件100包括发光结构110、具有粗糙结构125的沟道层、第二电极层130和导电支撑构件140。

发光结构110包括第一导电半导体层111、有源层113和第二导电半导体层115。有源层113置于第一导电半导体层111和第二导电半导体层115之间。

第一导电半导体层111可以包括至少一个掺杂有第一导电掺杂剂的半导体层。第一导电半导体层111可以包括III-V族化合物半导体。例如，第一导电半导体层111可以由选自GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的至少一种形成。如果第一导电半导体层111是N型半导体层，则第一导电掺杂剂是N型掺杂剂。例如，N型掺杂剂可选自V族元素。

第一电极119设置在第一导电半导体层111的顶表面上。粗糙结构可以形成在第一导电半导体层111的顶表面的部分或整个区域上。

有源层113形成在第一导电半导体层111下。有源层113具有单量子阱结构或多量子阱结构(MQW)。有源层113可具有由III-V族化合物半导体材料形成的包括阱层和势垒层的堆叠结构.例如，有源层113具有InGaN阱层/GaN势垒层或AlGaN阱层/GaN势垒层的堆叠结构。