[发明专利]半导体发光器件及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2008年6月18日、申请号为200880015192.6、发明名称为“半导体发光器件及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体发光器件及其制造方法。

背景技术

III-V族氮化物半导体已经广泛用于光学器件，例如蓝/绿LED(发光二极管)、高速开关装置例如MOSFET(金属半导体场效应晶体管)和HEMT(异质结场效应晶体管)、照明光源或显示设备等。特别地，采用III族氮化物半导体的发光器件具有对应于可见光至紫外线范围的直接过渡型带隙，并可以实现高效发光。

氮化物半导体已主要用作LED或LD(激光二极管)，并且已对改善制造工艺或光效率进行了研究。

发明内容

技术问题

一些实施方案提供了一种能够在空间上隔离各层的具有发光结构的半导体发光器件及其制造方法。

一些实施方案提供了一种在发光结构和导电支撑衬底之间的外周处具有外保护层并且还移除所述发光结构外周的半导体发光器件及其制造方法。

技术方案

一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：发光结构，其包括第一导电型半导体层、在所述第一导电型半导体层下方的有源层和在所述有源层下方的第二导电型半导体层；在所述发光结构下方的反射电极层；和在所述反射电极层的外周处的外保护层。

一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：发光结构，其包括第一导电型半导体层、在所述第一导电型半导体层下方的有源层、在所述有源层下方的第二导电型半导体层和在每个所述层的外周处的外沟槽；和在所述发光结构下方的反射电极层。

一个实施方案提供一种制造半导体发光器件的方法，包括：在晶片衬底上形成发光结构，所述发光结构至少包括堆叠的第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；在所述第二导电型半导体层的外周处形成外保护层；和在所述第二导电型半导体层和所述外保护层上形成反射电极层。

有益效果

根据一些实施方案，在发光结构外侧处不形成诸如电介质的材料的情况下，可以降低因电介质在发光结构外侧处的接触所引起的应力。

根据一些实施方案，在在发光结构外侧处不形成电介质的情况下，可以改善发光器件的制造工艺。

根据一些实施方案，可以改善发光器件的可靠性。

附图说明

图1是根据一个实施方案的半导体发光器件的截面图。

图2～11是根据一个实施方案的半导体发光器件制造方法的视图。具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据实施方案的半导体发光器件及其制造方法。在下面的说明中，当一个层(或膜)被称为在另一层上/下方时，其描述是参照附图进行的。每层的厚度可以作为一个实施例描述，而不限于附图的厚度。

图1是根据一个实施方案的半导体发光器件的截面图。

参照图1，半导体发光器件100包括第一导电型半导体层102、有源层103、第二导电型半导体层104、外保护层107、反射电极层108、导电支撑衬底110和第一电极112。

第一导电型半导体层102可利用n型半导体层实现，而n型半导体层可利用III-V族化合物半导体由至少一个层形成。n型半导体层可由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的一种形成，并用n型掺杂剂掺杂。n型掺杂剂包括IV族元素，例如Si、Ge、Sn、Se和Te。

有源层103形成在第一导电型半导体层102下方。有源层103形成为具有单量子阱结构或多量子阱结构。有源层103包括例如交替的由InGaN形成的量子阱层和由GaN形成的量子势垒层。在此，In_xGa_1-xN量子阱层在0≤x≤1的范围内调节。可以在有源层103的上/下方形成p型/n型包覆层。

第二导电型半导体层104形成在有源层103下方。第二导电型半导体层104可利用至少一个p型半导体层实现，并用p型掺杂剂掺杂。p型半导体层可由化合物半导体如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、和AlInN中的一种形成。p型掺杂剂包括II族元素，例如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。

第一型导电半导体层102、有源层103和第二导电型半导体层104的结构可以定义为发光结构105。