[发明专利]第III族氮化物半导体发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及已经通过衬底剥离技术从生长衬底移除并且已被接合到支承体的第III族氮化物半导体发光器件。具体地，该半导体发光器件具有特征n型电极构造。

背景技术

通常，采用蓝宝石衬底作为用于生长第III族氮化物半导体的衬底。蓝宝石衬底具有低的电导率和热导率而且不具有清晰的解理面，因而使得衬底难以加工。为了解决这些问题，已经开发了衬底剥离技术，在衬底剥离技术中在生长衬底上生长第III族氮化物半导体，然后移除衬底。

衬底剥离技术的一种专门技术是激光剥离技术。在激光剥离中，将第III族氮化物半导体层接合至支承衬底，并且使用激光束对生长衬底与第III族氮化物半导体之间的界面进行辐照，从而分离第III族氮化物半导体层，由此移除生长衬底。另一种已知的专门技术是化学剥离技术，在化学剥离技术中，在生长衬底的附近对第III族氮化物半导体层设置有可以通过化学液体容易溶解的层；将第III族氮化物半导体层接合至支承衬底；以及通过相关的化学液体将可以通过化学溶剂容易溶解的所述层溶解，从而移除生长衬底。

在通过剥离技术制造的第III族氮化物半导体发光器件中，在通过衬底的移除所露出的n型层上设置n型电极，并且采用由导电材料制成的支承衬底，从而建立沿着深度方向的电传导。为了实现电流在具有这样的结构的第III族氮化物半导体发光器件的表面范围内的扩散，已知的n型电极具有包括焊垫部和导线线状部(wiring trace portion)的结构(参见例如专利文献1和2)。焊垫部与接合线相连接，导线线状部从焊垫部进行延伸。

同时，在通过衬底剥离所制造的第III族氮化物半导体发光器件的情况下，从n型层侧提取光。在这种情况下，n型电极反射并吸收光，从而存在降低光提取效率的问题。当减小n型电极的面积以防止光反射和吸收时，会不可避免地增加器件的驱动电压。为了处理这些问题，专利文献1和2公开了包括焊垫部和导线线状部的n型电极的如下修改。

专利文献1公开了一种具有沿器件的外周布置的外周导线线状部的结构，导线线状部形成为框状结构，由此可以将电流提供至整个发光区域。另外，通过将n型电极的焊垫部的一部分形成在绝缘膜上，防止了到焊垫部的电流的集中，并且可以获得遍布发光区域的电流扩散。此外，由于焊垫部与n型电极之间的接触面积减小，所以抑制了焊垫部正下方的光发射，从而可以防止光的反射和吸收。

专利文献2公开了一种具有包括如下部分的结构的n型电极：两个焊垫部；具有导线形状的第一延伸部分和第二延伸部分，该第一延伸部分和第二延伸部分从两个焊垫部延伸并且以彼此平行的方式分开；第三延伸部分，该第三延伸部分设置在第一延伸部分与第二延伸部分之间并且与第一延伸部分和第二延伸部分平行；以及连接第一延伸部分和第三延伸部分的第一连接延伸部分，和连接第二延伸部分和第三延伸部分的第二连接延伸部分，该第一连接延伸部分和第二连接延伸部分以彼此平行的方式分开。n型电极不具有符合器件的外周的轮廓的框形部分。由于n型电极具有这样的结构，所以提高了光提取效率，并且可以抑制驱动电压的升高。

专利文献1：日本公开特许公报(特开)No.2010-157579

专利文献2：日本公开特许公报(特开)No.2011-114240

发明内容

然而，甚至在采用如专利文献1和2中所公开的n型电极结构的情况下，通过n型电极来防止光反射和吸收的效果也是不够的。也就是说，不能够充分地提高光提取效率。

因此，本发明的一个目的是提供一种第III族氮化物半导体发光器件，在该第III族氮化物半导体器件中减少了n型电极的光反射和吸收，从而提高光提取效率。

在本发明的第一方面中，提供了一种第III族氮化物半导体发光器件，其具有：

导电支承体；设置在支承体上的p型电极；设置在p型电极上的半导体层，该半导体层至少包括按顺序从p型电极设置的p型层、发光层以及n型层，这三层中的每一层均由第III族氮化物半导体形成；以及设置在n型层上的n型电极，其中所述器件具有：器件隔离沟槽，该器件隔离沟槽沿着半导体层的外周形成并且为半导体层提供台面形状(mesa shape)；以及连续地设置在第一区域至第三区域上的绝缘膜，第一区域为n型层的外周区域，第二区域为所述沟槽的侧表面，以及第三区域为器件隔离沟槽的底表面；以及

n型电极，其具有：

待连接接合线的焊垫部；

接触部，该接触部设置在距焊垫部的一定距离处，并被部分地或完全地设置在n型层上；以及