[发明专利]利用图案化晶格缓冲层的氮化物基发光器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造氮化物基发光器件的技术。

背景技术

发光器件是一种基于器件中的电子和空穴复合而出现的发光现象的半导体器件。

例如，诸如GaN发光器件的氮化物基发光器件被广泛应用。氮化物基发光器件由于其高带隙能量可以实现多种颜色。此外，氮化物基发光器件展现出良好的热稳定性。

可以根据其中n电极和p电极的布置将氮化物基发光器件划分为横向型和垂直型。横向型结构通常具有n电极和p电极的顶-顶(top-top)布置，而垂直型结构通常具有n电极和p电极的顶-底(top-bottom)布置。

发明内容

本发明的一个技术方案是提供一种制造氮化物基发光器件的方法，其中，形成图案化的晶格缓冲层以最小化氮化物层的生长时的位错的产生，并形成空隙以提高发光器件的亮度。

本发明的另一个技术方案是提供一种氮化物基发光器件，其包括图案化的晶格缓冲层以提高氮化物的结晶度和发光器件的亮度。

根据本发明的一个技术方案，一种制造氮化物基发光器件的方法，包括：在基板上沉积具有纤锌矿晶格结构的材料以形成沉积层；在沉积层的表面上形成蚀刻图案以形成图案化的晶格缓冲层；和在图案化的晶格结构层上生长氮化物层，其中，生长氮化物层包括除去图案化的晶格缓冲层以在氮化物层的除去图案化的晶格缓冲层的部分处形成空隙。

沉积层可以由ZnO形成。

图案化的晶格缓冲层可以通过光刻和蚀刻来形成。

根据本发明的另一技术方案，一种氮化物基发光器件，包括：基板；形成于基板上的缓冲层；和形成于缓冲层上且具有多个氮化物层的发光结构。这里，在基板与缓冲层之间形成空隙。

附图说明

结合附图根据下述实施例的详细描述，本发明的上述及其他方面、特征和优点将变得显而易见。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的制造利用图案化的晶格缓冲层的氮化物基发光器件的方法的示意性流程图；

图2是在根据本发明实施例的方法中具有形成于基板上的纤锌矿晶格结构的沉积层的一个示例的剖视图；

图3是在根据本发明实施例的方法中沉积于沉积层上的光致抗蚀剂的一个示例的剖视图；

图4是在根据本发明实施例的方法中的光致抗蚀剂图案的一个示例的剖视图；

图5是在根据本发明实施例的方法中经受蚀刻的沉积层的一个示例的剖视图；

图6是在根据本发明实施例的方法中通过除去光致抗蚀剂图案而形成的图案化的晶格缓冲层的一个示例的剖视图；

图7是在根据本发明实施例的方法中在图案化的晶格缓冲层上生长氮化物层期间形成的空隙的一个示例的剖视图；

图8是根据本发明的一个示例性实施例的利用图案化的晶格缓冲层的氮化物基发光器件的剖视图；和

图9是根据本发明的另一示例性实施例的利用图案化的晶格缓冲层的氮化物激发港期间的剖视图。

具体实施方式

现在参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。

应该理解，当提到诸如层、膜、区或者基板的一个元件位于另一元件之上时，其可以直接在另一元件上或者还可以存在插入元件。相比较，当提到一个元件直接位于另一元件上时，则不存在插入元件。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的制造利用图案化的晶格缓冲层的氮化物基发光器件的方法的示意性流程图。

参考图1，制造氮化物基发光器件的方法包括：在操作S10中形成沉积层；在操作S20中形成图案化的晶格缓冲层；以及在操作S30中生长氮化物层。

首先，如图2所示，在操作S10中，将能够形成晶格缓冲层的材料沉积在基板110上以形成沉积层120。

在该实施例中，基板110可以为例如在氮化物基发光器件制造中被广泛用作生长基板的蓝宝石基板或硅基板的任意基板。

可以通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)来形成沉积层120。选择地，可以通过溅射来形成沉积层120。当沉积层通过MOCVD形成时，能够改善沉积层的质量。另一方面，当沉积层通过溅射形成时，能够提高沉积层的生长速率。

用于晶格缓冲层的材料可以具有纤锌矿晶格结构。

通常，用于发光器件的氮化物为具有纤锌矿晶格结构的GaN。因此，当晶格缓冲层具有纤锌矿晶格结构时，可以缓解基板与氮化物层之间的晶格失配。

当基板与氮化物之间存在大的晶格常数差时，生长于基板上的氮化物层中的位错缺陷增高至很大的程度。由于位错密度增高，所氮化物层的结晶度降低，由此导致发光器件的亮度降低。