[实用新型]发光设备

说明书

本专利文件要求2014年5月20日提交的第10-2014-0060231号韩国专利申请、2014年9月26日提交的第10-2014-0129305号韩国专利申请及2014年12月30日提交的第10-2014-0193540号韩国专利申请的优先权及权益，且这些文献的内容以参考方式被结合。

技术领域

本专利文件涉及发光设备及其制造方法。在示例性实施例中，提供了一种生长具有低的表面接触电阻的p型氮化物半导体的方法，并且提供了一种利用所述方法制造的发光设备。

背景技术

诸如GaN的氮化物半导体具有优秀的电磁特性，且被广泛用于诸如发光二极管的发光设备。使用P-N结的氮化物半导体设备(诸如发光二极管)包括p型半导体层和n型半导体层。此时，p型半导体层和n型半导体层中的每一个均掺杂有导电类型确定杂质，诸如Mg和Si。

通常，利用氮化物半导体的发光设备通过在生长衬底上生长n型氮化物半导体层、活性层和p型氮化物半导体层来形成。在生长发光二极管的过程中，通过将III族元素、V族元素及杂质前驱物(诸如Mg)引入生长腔来生长p型氮化物半导体层。此时，Mg替代III族元素的位置，使得氮化物半导体被掺杂为p型。这种p型氮化物半导体层通常在氢气环境下在生长腔室中进行生长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服或改进现有技术的至少一个缺点，或者多提供一种选择。

示例性实施例提供了一种发光设备，其能够阻止Mg的外部扩散，并且能够提供一种包括具有低接触电阻且因此低的正向电压和高发光效率的p型氮化物半导体层。

示例性实施例提供了一种制造发光设备的方法，其能够防止在降低氮化物半导体生长腔的内部温度的过程中p型氮化物半导体层的接触电阻的增大。

根据一个示例性实施例，一种制造发光设备的方法包括：在生长衬底上生长n型氮化物半导体层；在n型氮化物半导体层上生长活性层；通过在第一温度下向腔室引入III族元素源、V族元素源和p型掺杂物来在活性层上生长p型氮化物半导体层；将腔室内部从第一温度冷却至第二温度，其中在冷却过程的至少一部分中将p型掺杂物引入腔室。

相应地，由于Mg的外部扩散可以被阻止，因此能够提供了一种包括具有低接触电阻的p型氮化物半导体层的发光设备。

将腔室内部从第一温度冷却至第二温度可以包括在p型氮化物半导体层上形成包含p型掺杂物的扩散阻挡层。

此外，p型掺杂物可以为Mg，扩散阻挡层可以包括Mg和Mg_xN_y中的至少一个。

在将腔室内部从第一温度冷却至第二温度的过程中，可以停止向腔室引入III族元素源，且可以保持引入V族元素源。

制造发光设备的方法可以进一步包括，在将腔室内部从第一温度冷却至第二温度之后，将腔室内部维持在第二温度预定时间，其中可以在腔室内部维持在第二温度的时期的至少一部分中将p型掺杂物引入腔室，可以在将腔室内部维持在第二温度的同时生长扩散阻挡层。

另外，在将腔室内部从第一温度冷却至第二温度且将腔室内部维持在第二温度期间，可以持续引入V族元素源，且在p型氮化物半导体层的生长过程中引入的V族元素源的流速可以高于或等于扩散阻挡层生长过程中引入的V族元素源的流速。

P型氮化物半导体层生长过程中引入的p型掺杂物的流速可以高于或等于扩散阻挡层生长过程中引入的p型掺杂物的流速。

在扩散阻挡层的形成过程中，p型掺杂物可以在多脉冲模式下被引入到腔室中，扩散阻挡层可以包括其中富Mg的Mg_xN_y层和贫Mg的Mg_xN_y层重复堆叠的结构。

此外，在扩散阻挡层的形成过程中，III族元素源和p型掺杂物可以在多脉冲模式下被引入到腔室中，扩散阻挡层可以包括其中Mg_xN_y层和GaN层重复堆叠的结构。

该方法可以进一步包括，在将腔室内部从第一温度冷却至第二温度的过程中，至少在将p型掺杂物引入腔室这段时期的至少一部分中单调降低III族元素源的流速。

在一些实施例中，在将腔室内部从第一温度冷却至第二温度的过程中，至少在将p型掺杂物引入腔室这段时期的至少一部分中以多脉冲模式将III族元素源引入腔室中，且在该多脉冲模式中，后续的脉冲可以具有比前一脉冲更短的持续时间。