[发明专利]第III族氮化物半导体发光器件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，所述方法包括：

制备在主表面上具有不平整的形状的蓝宝石衬底；

在所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状上形成低温缓冲层；和

在所述低温缓冲层上生长包含第III族氮化物半导体的半导体层，

其中生长所述半导体层包括通过供应至少两种类型的气体：包含第III族元素的原料气体和包含第V族元素的原料气体，以满足下列公式从而在所述低温缓冲层上形成第一半导体层：

1000≤Y/(2×R)≤1200

R=S/K

0.1≤R<0.5

Y:所述包含第V族元素的原料气体与所述包含第III族元素的原料气体的分压比

R:所述蓝宝石衬底的平坦表面与所述蓝宝石衬底的总面积的面积比

S：所述蓝宝石衬底的主表面一侧上的所述平坦表面的面积

K:所述蓝宝石衬底的总面积。

2.根据权利要求1所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中，在形成所述第一半导体层时，形成至少部分地填充所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状的高度的填充层作为所述第一半导体层。

3.根据权利要求2所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中，所述第一半导体层部分地覆盖所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状的高度，并且未覆盖所述不平整的形状的高度中的剩余部分。

4.根据权利要求2所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述第一半导体层覆盖所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状的整个高度。

5.根据权利要求1所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述生长所述半导体层包括：

在所述第一半导体层上形成n型半导体层；

在所述n型半导体层上形成发光层；以及

在所述发光层上形成p型半导体层。

6.根据权利要求5所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述第一半导体层的生长温度比除所述第一半导体层之外的所述n型半导体层的生长温度低20℃至80℃范围内的任意温度。

7.根据权利要求6所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中除所述第一半导体层之外的所述n型半导体层的生长温度为1000℃至1200℃。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状具有0.5μm至3.0μm的高度。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状的底表面与所述不平整的形状的倾斜最大的表面之间的角度为40°至60°。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中，在所述第一半导体层的形成中，所述第一半导体层的生长速率为/分钟至/分钟。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中，所述蓝宝石衬底的所述不平整的形状具有多个台面，所述台面以蜂窝结构布置在所述不平整的形状的整个表面之上。

12.根据权利要求11所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述台面具有选自截顶圆锥形、截顶六棱椎形、圆椎形以及六棱椎形中的至少一种形状。

13.根据权利要求11所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中连接相邻台面的线为沿a轴方向。

14.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中所述蓝宝石衬底具有c面主表面。

15.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中使用氨作为所述包含第III族元素的原料气体并且使用至少三甲基镓作为所述包含第V族元素的原料气体。