[发明专利]半导体发光器件

说明书

提供一种半导体发光器件，其包括：发光结构，在发光结构中，堆叠导电衬底、第二导电型半导体层、活性层和第一导电型半导体层；扩散金属层和绝缘层，形成在导电衬底与第二导电型半导体层之间；反射电极层，形成在第二导电型半导体层下方，其中，反射电极层的面向第二导电型半导体层的顶表面具有比第二导电型半导体层的底表面小的面积，扩散金属层形成通过绝缘层、第二导电型半导体层和活性层延伸至第一导电型半导体层内部的多个通孔，并且通过通孔将扩散金属层电耦联至第一导电型半导体层，以及任一通孔与邻近于通孔的另一个通孔之间的最短距离D2比最靠近第一导电型半导体层的外部的通孔与第二导电型半导体层的外部之间的最短距离D3大。

本申请是申请日为2015年12月17日、申请号为201510954206.2、题为“半导体发光器件”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种氮化物半导体发光器件，更具体地，涉及一种能够提高光学效率且结构简单的半导体发光器件、该半导体发光器件的制备方法以及包括用来改善电流扩散效应的结构的发光器件。

背景技术

半导体发光器件(例如氮化物半导体发光器件)一般包括发光结构、第一电极(例如n-电极或n-电极垫)和第二电极(例如p-电极或p-电极垫)。所述发光结构包括第一导电型半导体层(例如n型半导体层)、第二导电型半导体层(例如p型半导体层)以及位于所述第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的活性层。所述第一电极向所述第一导电型半导体层注入电子，所述第二电极向所述第二导电型半导体层注入空穴。

从第一导电型半导体层提供的电子和从第二导电型半导体层注入的空穴在活性层中复合来发光。

在典型的氮化物半导体发光器件中，第二电极(p-电极)形成于第二导电型半导体层(p型氮化物半导体层)上，第一电极(n-电极)形成于通过台面刻蚀暴露出的第一导电型半导体层(n型氮化物半导体层)上。

最近已经出现了一种半导体发光器件，其具有其中与第一导电型半导体层电耦联的第一电极以导电衬底的形式形成的结构。

然而，具有上述结构的半导体发光器件具有电流集中在第一电极周围的问题。

进一步地，为了实现高的功率性能，已经进行了很多关于电极的形成或布置的研究。最近，已经进行了很多关于使用导电衬底以及通孔电极的发光器件的研究。进一步地，已经出现了这样一种结构，其利用沿垂直方向通过发光结构形成的孔电极电耦联第一电极和第一导电型半导体。其中第一电极通过通孔与第一导电型半导体电耦联的这种发光器件，具有导电衬底位于发光器件之下以及载流子通过与导电衬底电耦联的多个通孔电极提供的结构。

然而，当制备大面积发光器件来实现高的功率性能时，要求电极具有用于电流扩散效应的大面积。因此，由于多个通孔减少了活性层的面积，因此也减少了光的产生。此外，光提取会受到电极的限制，光吸收会导致产生光损失，并且发光效率会降低。

当第一电极和第二电极在同一个表面上形成时，由于必须去除一部分发光面积来形成电极，因此减少了发光面积。因此，发光效率也会降低。

因此，已经提出了一种通过减少孔电极尺寸来使发光面积损失最小化的结构。然而，考虑到电流刻蚀工艺水平，很难准确地形成具有几到几十μm尺寸的圆形的孔电极。

也就是说，当想要形成圆形的具有几到几十μm尺寸的孔电极时，可能不会形成圆形的孔电极，而是会形成具有不规则轮廓的孔电极。

此时，注入的电流很可能集中在孔电极的不规则部分周围，这种电流的集中不可避免地降低了发光器件的发光效率。因此，需要研制一种具有用于解决上述问题的新结构的半导体发光器件。

发明内容

技术问题

多个实施例涉及一种能够提高光学效率的氮化物半导体发光器件。