[发明专利]半导体发光器件及其制造方法

说明书

技术领域

实施方案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色和绿色发光二极管(LED)、高速开关器件例如MOSFET(金属半导体场效应晶体管)和HEMT(异质结场效应晶体管)以及照明装置或显示装置的光源。

氮化物半导体主要用于LED(发光二极管)或LD(激光二极管)，已对其持续进行研究以改善氮化物半导体的制造工艺或发光效率。

发明内容

技术问题

实施方案提供一种能够利用多重反射层来改善外部量子效率的半导体发光器件及其制造方法。

实施方案提供一种半导体发光器件及其制造方法，所述半导体发光器件包括多重反射层，所述多重反射层包括设置在第一导电型半导体层下方的具有不同折射率的多个反射层。

技术方案

一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：多重反射层，所述多重反射层包括至少一个具有不同折射率的反射层；在所述多重反射层上的第一导电型半导体层；在所述第一导电型半导体层上的有源层；和在所述有源层上的第二导电型半导体层。

一个实施方案提供一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括：在衬底上形成具有不平坦结构的多重反射层，所述多重反射层包括具有不同折射率的反射层；在所述衬底和所述多重反射层上形成第一导电型半导体层；在所述第一导电型半导体层上形成有源层；和在所述有源层上形成第二导电型半导体层。

有益效果

实施方案可改善半导体发光器件的外部量子效率。

而且，实施方案利用具有不平坦结构的多重反射层可改善半导体薄膜的结晶度。

附图说明

图1是说明根据第一实施方案的半导体发光器件的侧视截面图。

图2～8是说明制造根据第一实施方案的半导体发光器件的方法的视图。

图9是说明根据第二实施方案的半导体发光器件的侧视截面图。

图10是图9中部分A的放大视图。

发明的最佳实施方式

现在将参照附图中所示的实施例详细说明本发明的实施方案。在说明书中，附图中各层的厚度为例举说明，因此不限于此。

图1是说明根据第一实施方案的半导体发光器件100的侧视截面图。

参照图1，半导体发光器件100包括：衬底110、多重反射层120、缓冲层130、未掺杂的半导体层140、第一导电型半导体层150、有源层160和第二导电型半导体层170。

衬底110可包括蓝宝石(Al₂O₃)衬底、碳化硅(SiC)衬底、硅(Si)衬底、砷化镓(GaAs)衬底、氮化镓(GaN)衬底、氧化锌(ZnO)衬底、磷化镓(GaP)衬底、磷化铟(InP)衬底和锗(Ge)衬底中的至少一种。作为替代方案，衬底110可包括导电衬底。衬底110的表面可具有不平坦图案，但不限于此。根据发光器件的安装方法，衬底110可被移除。

在衬底110上形成具有不平坦结构的多重反射层120。多重反射层120包括交替堆叠并且彼此分隔开预定距离的多个反射层121和122。多重反射层120可形成为条形或者透镜形，并可具有例如半球形、凸透镜形、角形或多边形的截面形状。然而，多重反射层120的形状和截面可在实施方案的范围内进行各种改变。

多重反射层120包括成对的层，例如具有不同折射率的第一和第二反射层121和122。作为替代方案，多重反射层120可包括具有2-6个反射层的层组。此外，第一反射层121的数目与第二反射层122的数目可相等或者不同。

多重反射层120可包括2-50个成对的第一和第二反射层121和122。在多重反射层120中，第一和第二反射层121和122具有彼此不同的直径。例如，最下方的第一反射层121的直径(或长度)可大于最上方的第一反射层121的直径。反射层121和122的直径(或长度)可从底部向顶部逐渐减小。

多重反射层120中的每一个反射层121和122均可由SiO₂、Si₃N₄、SiON、TiO₂、Al₂O₃和ZrO中的至少一种材料形成。第一和第二反射层121和122由具有不同折射率的材料形成。