[发明专利]垂直型光电子器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种垂直型光电子器件，所述垂直型光电子器件从下至上依次包括：基板；背电极层；第一欧姆接触层；有源层，其用于实现光电或电光转换；第二欧姆接触层；以及位于所述第二欧姆接触层上的顶电极。本发明的垂直型光电子器件的背电极层还用作背反射镜，能够使得光线在第一欧姆接触层和背电极层的界面处发生反射，增加了入射光线的透射率或者发射光线的出光效率，从而提高了垂直型光电子器件的性能。

技术领域

本发明涉及光电子器件，具体涉及一种垂直型光电子器件结构及其制造方法。

背景技术

光电子器件具有平面型和垂直型两种不同的结构。平面型结构是指光电子器件的顶电极和背电极位于其承载基板的同一侧，由于平面型光电子器件的两个电极都位于承载基板的同一侧，因此两个电极的覆盖减小了光电子器件的入射光或出射光的窗口面积，从而降低了其光电相互转换效率。而现有的垂直型光电子器件的顶电极和背电极在承载基板的相对两侧，单个电极对其窗口面积的影响较小，另外电流方向垂直有源层，减小了电流阻塞作用。

对于某些光电子器件，衬底有可能具有某些缺陷。例如GaN基材料的器件通常采用蓝宝石衬底进行外延生长，但蓝宝石衬底不具有导电性，只能制备成平面型器件结构。对于可掺杂导电的衬底，可以做成垂直型器件结构，现有的垂直型光电子器件的背电极在衬底的背面，例如在GaAs基光电子器件中，但是由于GaAs衬底的导热性较差，导电性低，对波长小于870nm(GaAs衬底带隙对应的波长)的光的吸收率很高，且GaAs衬底厚度大、易碎、成本高。作为光电子器件，未被有源层吸收的光线，或者有源层发射的光线都可能被衬底所吸收，从而导致其光电特性较低。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种垂直型光电子器件，所述垂直型光电子器件从下至上依次包括：

基板；

背电极层；

第一欧姆接触层；

有源层，其用于实现光电或电光转换；

第二欧姆接触层；以及

位于所述第二欧姆接触层上的顶电极。

优选的，所述背电极层与所述第一欧姆接触层相接触的界面具有第一图形结构。

优选的，所述第二欧姆接触层的上表面具有第二图形结构。

优选的，所述垂直型光电子器件还包括位于所述第二欧姆接触层的上表面的第一介质层，所述第一介质层的上表面是平面。

优选的，所述第二欧姆接触层具有供光线穿过的窗口。

优选的，所述第二欧姆接触层的上表面为平面，所述垂直型光电子器件还包括位于所述第二欧姆接触层上的第二介质层，所述第二介质层的上表面具有第三图形结构。

优选的，所述第一图形结构为所述背电极层上的多个凸起，所述光电子器件还包括位于所述背电极层和第一欧姆接触层之间的第三介质层，所述第三介质层具有与所述背电极层上的多个凸起相适配的多个介质通孔，所述背电极层的所述多个凸起位于所述多个介质通孔中，且所述多个凸起与所述第一欧姆接触层欧姆接触。

优选的，所述第一图形结构为所述背电极层上的多个凹槽，所述光电子器件还包括位于所述背电极层和第一欧姆接触层之间的第四介质层，所述第四介质层具有与所述背电极层上的多个凹槽相适配的多个介质凸起，所述第四介质层上的多个介质凸起位于所述背电极层上的多个凹槽中，且所述背电极层与所述第一欧姆接触层欧姆接触。

优选的，所述第一图形结构或第二图形结构为球缺状、半椭球状、圆台状、圆锥状、柱状凸起或与所述球缺状、半椭球状、圆台状、圆锥状、柱状凸起相适配的凹槽或凹坑。