[发明专利]含氮半导体元件有效
| 申请号： | 201710847728.1 | 申请日： | 2017-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN107845707B | 公开（公告）日： | 2021-07-20 |
| 发明（设计）人： | 方信乔;吕政学;林政宏;郑季豪;黄吉豊 | 申请（专利权）人： | 新世纪光电股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/32 |
| 代理公司： | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人： | 徐伟 |
| 地址： | 中国台湾台南市*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 元件 | ||
1.一种含氮半导体元件，包括：
一第一型掺杂半导体层；
一多重量子阱层，包括：
多个能障层；以及
多个能阱层，与所述多个能障层交替排列；以及
一第二型掺杂半导体层，其中所述多重量子阱层位于所述第一型掺杂半导体层以及所述第二型掺杂半导体层之间，其中所述多个能阱层的其中之一与所述第二型掺杂半导体层连接，所述第一型掺杂半导体层与所述第二型掺杂半导体层极性相反，所述第二型掺杂半导体层包括一连接所述多重量子阱层的第一氮化铝铟镓层，所述第一氮化铝铟镓层掺杂有第二型掺杂物，且所述第二型掺杂半导体层还包括一第二氮化铝铟镓层，所述第一氮化铝铟镓层配置于所述多重量子阱层与所述第二氮化铝铟镓层之间，所述第二氮化铝铟镓层掺杂有第二型掺杂物，且所述第二氮化铝铟镓层的所述第二型掺杂物浓度大于所述第一氮化铝铟镓层的所述第二型掺杂物浓度；
其中，所述第二型掺杂物是镁和碳，镁在所述第二氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于1x1019cm-3，碳在所述第二氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于1x1017cm-3，且碳在所述第二氮化铝铟镓层的浓度大于碳在所述第一氮化铝铟镓层的浓度；
其中，铝在所述第二氮化铝铟镓层中的浓度自连接所述第一氮化铝铟镓层的一侧往远离所述第一氮化铝铟镓层的一侧减少。
2.如权利要求1所述的含氮半导体元件，其特征在于，镁在所述第一氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于1x1019cm-3。
3.如权利要求1所述的含氮半导体元件，其特征在于，铝在所述第一氮化铝铟镓层中的浓度实质上相同，或自连接所述多重量子阱层的一侧往远离所述多重量子阱层的一侧增加。
4.如权利要求1所述的含氮半导体元件，其特征在于，所述第二型掺杂半导体层还包括一第三氮化铝铟镓层，所述第二氮化铝铟镓层配置于所述第一氮化铝铟镓层与所述第三氮化铝铟镓层之间，所述第三氮化铝铟镓层掺杂有第二型掺杂物。
5.如权利要求4所述的含氮半导体元件，其特征在于，镁在所述第三氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于1x1019cm-3，且碳在所述第三氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于1x1017cm-3。
6.如权利要求4所述的含氮半导体元件，其特征在于，铝在所述第三氮化铝铟镓层中以相同的浓度分布，或是以高低交错的浓度分布，或铝在所述第三氮化铝铟镓层中的浓度自连接所述第二氮化铝铟镓层的一侧往远离所述第二氮化铝铟镓层的一侧增加或减少。
7.如权利要求1所述的含氮半导体元件，其特征在于，所述第二型掺杂半导体层还包括一氮化镓层，所述氮化镓层掺杂有第二型掺杂物，且所述氮化镓层以及所述第一氮化铝铟镓层配置于所述第二型掺杂半导体层的两侧。
8.如权利要求1所述的含氮半导体元件，其特征在于，所述多个能阱层为掺杂有第一型掺杂物的氮化铟镓层，所述多个能障层为掺杂有第一型掺杂物的氮化镓层，且连接所述第二型掺杂半导体层的所述能阱层的第一型掺杂物的浓度低于其余所述多个能阱层的第一型掺杂物的浓度。
9.如权利要求8所述的含氮半导体元件，其特征在于，所述多个能障层与所述多个能阱层的第一型掺杂物为硅，且硅在连接所述第二型掺杂半导体层的所述能阱层的浓度大于1x1017cm-3，硅在其余所述多个能阱层的浓度大于3×1017cm-3，硅在所述多个能障层的浓度大于3×1017cm-3。
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