[发明专利]半导体发光器件

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族氮化物半导体由于其物理和化学特性而广泛用作发光器件例如发光二极管(LED)或者激光二极管(LD)的主要材料。例如，III-V族氮化物半导体包括组成式为In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，和0≤x+y≤1)的半导体材料。

LED是通过使用化合物半导体的特性将电信号转化为红外线或者光来发出信号的半导体器件。LED也用作光源。

使用氮化物半导体材料的LED或者LD主要用于发光器件以提供光。例如，LED或者LD用作各种产品例如移动电话的小键盘发光部分、电布告板和照明装置的光源。

发明内容

实施方案提供一种半导体发光器件及其制造方法，其能够改善发光效率。

根据一个实施方案的一种半导体发光器件包括：包括半导体材料的第一载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下的有源层；和在所述有源层下的第二导电半导体层。

根据一个实施方案的一种半导体发光器件包括：包括半导体材料的第一载流子阻挡层和在所述第一载流子阻挡层下的第二载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下的有源层；在所述有源层下的第二导电半导体层；在所述第二导电半导体层下的电极层；在所述电极层下的导电支撑构件；和在所述电极层周围以及在所述导电支撑构件上设置的沟道层。

一种制造根据实施方案的半导体发光器件的方法，包括：形成包括半导体材料的第一载流子阻挡层的第一导电半导体层；在所述第一导电半导体层下形成有源层；和在所述有源层下形成第二导电半导体层。

实施方案可扩散电流。

实施方案将注入垂直型半导体发光器件的上电极的载流子扩散，由此改善发光效率和确保器件的可靠性。

附图说明

图1是显示根据第一实施方案的半导体发光器件的截面图；

图2～15是显示制造根据第一实施方案的半导体发光器件的工序的视图；

图16是显示根据第二实施方案的半导体发光器件的截面图；

图17是显示根据第三实施方案的半导体发光器件的平面图；

图18是沿着图17的线A-A截取的截面图；

图19是显示根据第四实施方案的半导体发光器件的截面图；

图20是显示根据第五实施方案的半导体发光器件的截面图；

图21是显示根据第六实施方案的半导体发光器件的截面图；和

图22是显示根据第七实施方案的半导体发光器件的截面图。

具体实施方式

在实施方案的描述中，应理解，当层(或膜)、区域、图案或结构称为在另一个衬底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个垫或另一个图案“之上或者之下”时，其可以“直接地”或者“间接地”在其它的衬底、层(或膜)、区域、垫、或图案之上或下，或也可存在一个或多个中间层。层的这种位置参考附图说明。

为了方便和清楚的目的，附图中显示的各层的厚度和尺寸可进行放大、省略或者示意地绘出。此外，元件的尺寸不完全反映实际尺寸。

以下，将参考附图描述实施方案。

图1是显示根据第一实施方案的半导体发光器件的截面图。

参考图1，根据实施方案的半导体发光器件100包括：第一导电半导体层110、载流子阻挡层115、有源层120、第二导电半导体层130、电极层140、导电支撑构件150和第一电极161。

第一导电半导体层110可包括掺杂有第一导电掺杂剂的n型半导体层。第一导电半导体层110可包括化合物半导体，例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN。第一导电掺杂剂是n型掺杂剂。例如，n型掺杂剂可选自Si、Ge、Sn、Se和Te。

在第一导电半导体层110上可形成粗糙结构。在这种情况下，可改善外部量子效率。

在第一导电半导体层110上形成第一电极161。第一电极161可具有圆形图案或者多边形图案，以允许载流子有效地注入第一电极161。

在第一导电半导体层110中可设置载流子阻挡层115。载流子阻挡层115允许从第一电极161注入的载流子(即电子)沿水平方向扩散。

载流子阻挡层115设置为对应于第一电极161并且具有和第一电极161的尺寸基本相同的尺寸。即，载流子阻挡层115设置在对应于第一电极161的图案的区域中。

在第一导电半导体层110中，载流子阻挡层115相对于第一电极161更靠近有源层120。