專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里描述的實(shí)施例一般地涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光器件，例如LED(發(fā)光二極管)，存在一種結(jié)構(gòu)其中例如在藍(lán)寶石襯底上形成的晶體層與導(dǎo)電襯底接合，然后移除藍(lán)寶石襯底。在此結(jié)構(gòu)中，為了增強(qiáng)光提取效率，對(duì)通過(guò)移除藍(lán)寶石襯底而暴露的晶體層的表面進(jìn)行不平坦化處理。另外，還有一種結(jié) 構(gòu)，其中在將成為光提取面的晶體層的表面上沒(méi)有形成電極并且在與移除了藍(lán)寶石襯底的表面相對(duì)的晶體平面上形成P側(cè)電極和n側(cè)電極。在這樣的發(fā)光器件中，要求通過(guò)增強(qiáng)散熱性能進(jìn)一步提聞光提取效率。

發(fā)明內(nèi)容
一般地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括層疊結(jié)構(gòu)體、第一電極、第二電極以及介電體部件。所述層疊結(jié)構(gòu)體包括第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層具有第一部分和在與所述第一半導(dǎo)體層的層表面平行的面中與所述第一部分并置的第二部分、在所述第二部分上提供的發(fā)光層、在所述發(fā)光層上提供的第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層。所述第一電極包括設(shè)置在所述第一部分上并與所述第一半導(dǎo)體層接觸的接觸部件。所述第二電極包括第一部件和第二部件，所述第一部件設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上并與所述第二半導(dǎo)體層接觸，所述第二部件與所述第一部件電連接并包括當(dāng)從所述第一半導(dǎo)體層向所述第二半導(dǎo)體層的層疊方向看時(shí)覆蓋所述接觸部件的部分。所述介電體部件被設(shè)置在所述接觸部件和所述第二部件之間。


圖I為示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意截面圖；圖2為示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意平面圖；圖3A和3B是局部放大圖，每一個(gè)都示出了不平坦部件；圖4為示出了根據(jù)參考實(shí)例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意截面圖；圖5A到7B為順序示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的制造方法的示意截面圖；圖8為示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意截面圖；圖9為示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意平面圖；圖10為示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的示意平面圖；以及圖11為示出了半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意截面圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖描述不同的實(shí)施例。附圖是示意性的或概念性的；每部分的厚度和寬度之間的關(guān)系，以及每部分之間的尺寸比例等等不必與實(shí)際值相同。另外，在圖中，相同的部分可能顯示不同的尺寸和比例。(第一實(shí)施例)圖I是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的配置的示意截面圖。圖2是示出了根據(jù)所述第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的配置的示意平面圖。這里，圖I示出了沿圖2中的線A-A’的示意截面圖?！と鐖DI所示，根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件110包括層疊結(jié)構(gòu)體100、第一電極50、第二電極60以及第一介電體部件40。層疊結(jié)構(gòu)體100包括第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層10，與第一半導(dǎo)體層10的一部分面對(duì)的第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層20以及在第一半導(dǎo)體層10和第二半導(dǎo)體層20的一部分之間提供的發(fā)光層30。第一導(dǎo)電類型是，例如，n型。第二導(dǎo)電類型是，例如，p型。第一導(dǎo)電類型可以是P型并且第二導(dǎo)電類型可以是n型。在實(shí)施例中，以第一導(dǎo)電類型是n型并且第二導(dǎo)電類型是P型的情況為例。層疊結(jié)構(gòu)體100在第一半導(dǎo)體層10 —側(cè)具有第一主表面IOOa并且在第二半導(dǎo)體層20 —側(cè)面具有第二主表面100b。另外，第一半導(dǎo)體層10的一部分被暴露到第二主表面IOOb側(cè)。該部分是第一半導(dǎo)體層10的暴露部件IOe。第一電極50包括與在暴露部件IOe處的第一半導(dǎo)體層10接觸的接觸部件51。第二電極60在第二主表面IOOb處與第二半導(dǎo)體層20接觸。第二電極60包括在第二主表面IOOb處與第二半導(dǎo)體層20接觸的第一部件61以及第二部件62，第二部件62與第一部件61電連接并包括沿從第一半導(dǎo)體層10向第二半導(dǎo)體層20的層疊方向看時(shí)覆蓋接觸部件51的部分。這里，在實(shí)施例中，Z-軸方向指連接第一半導(dǎo)體層10和第二半導(dǎo)體層20的方向，X-軸方向指與Z-軸方向正交的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向，Y-軸方向指正交于Z和X-軸方向的方向。層疊方向沿Z-軸方向。因此，第一半導(dǎo)體層具有第一部分(暴露部件IOe)和第二部分(其它部分IOf)。第二部分(其它部分IOf)與第一部分在X-Y面(與第一半導(dǎo)體層10的層表面平行的面)中并直。在接觸部件51和第二部件62之間提供第一介電體部件40。S卩，第二電極60通過(guò)第一介電體部件40與第一電極50電絕緣。在實(shí)施例中，僅在第一電極50的接觸部件51的周圍提供第一介電體部件40。因此，第二電極60的第一部件61在其中沒(méi)有在層疊結(jié)構(gòu)體100的第二主表面IOOb —側(cè)提供第一介電體部件40的相對(duì)大的區(qū)域上與第二半導(dǎo)體層20接觸。因此，在層疊結(jié)構(gòu)體100中產(chǎn)生的熱從第二電極60有效的向外部散去。下面，將描述根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件110的具體實(shí)例。
根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，在層疊結(jié)構(gòu)體100中包括的第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20以及發(fā)光層30是例如，氮化物半導(dǎo)體。通過(guò)例如金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積工藝的使用，在藍(lán)寶石等構(gòu)成的生長(zhǎng)襯底上層疊第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20和發(fā)光層30。具體地，“氮化物半導(dǎo)體”設(shè)定為具有其中x、y、z分別在化學(xué)式BxInyAlzGa1^zN的范圍內(nèi)變化(0彡X彡1，0彡y彡1，0彡z彡I,x+y+z ( I)的所有成分的半導(dǎo)體中的一種。另外，在上述化學(xué)式中，半導(dǎo)體還包括除N(氮)之外的V族元素，半導(dǎo)體還包括被添加以控制例如導(dǎo)電類型的各種物理特性的各種元素，以及半導(dǎo)體還包括非故意包含的各種類元素，上述半導(dǎo)體包括在“氮化物半導(dǎo)體”中。在層疊結(jié)構(gòu)體100中，提供從第二主表面IOOb到達(dá)第一半導(dǎo)體層10的凹面部件loot。凹面部件IOOt的底面包括第一半導(dǎo)體層10的暴露部件IOe0第一電極50的接觸部件51接觸在暴露部件IOe處的第一半導(dǎo)體層10以實(shí)現(xiàn)與第一半導(dǎo)體層10的電連接。
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在接觸部件51中使用能夠與第一半導(dǎo)體層10實(shí)現(xiàn)較好接觸的材料。關(guān)于接觸部件51，例如，使用Al/Ni/Au的疊層。通過(guò)在接觸面50c上以例如300nm的厚度順序?qū)盈BAl、Ni和Au形成疊層。另外，第一電極50包括延伸到層疊結(jié)構(gòu)體100的外部的引出部件53。引出部件53與接觸部件51電連接并且被提供為從接觸部件51沿X-Y面延深到層疊結(jié)構(gòu)體100的外部。引出部件53可以與接觸部件51—體形成。層疊結(jié)構(gòu)體100的側(cè)面被第二介電體部件45覆蓋。引出部件53的一部分在第二介電體部件45的位于層疊結(jié)構(gòu)體100的外部的開(kāi)口處暴露。在暴露部分上提供襯墊電極55。未示出的如接合線的布線構(gòu)件與襯墊電極55連接并因此使得外部和第一半導(dǎo)體層10互相電連接。提供第二電極60的第一部件61以便與沿第二主表面IOOb的第二半導(dǎo)體層20接觸。在第一部件61中，使用能夠有效反射從發(fā)光層30發(fā)出的發(fā)射光的材料。在第一部件61中，使用如Ag/Pt的疊層。通過(guò)在第二主表面IOOb上以例如200nm的厚度順序?qū)盈BAg和Pt形成置層。根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件110包括與第二電極60的第二部件62電連接的支撐襯底70。第二電極60的第二部件62包括，例如接合金屬部件。整個(gè)第二部件62都可以是接合金屬部件。在接合金屬部件中，使用下面將描述的能夠?qū)崿F(xiàn)與支撐襯底70的良好連接的材料。在接合金屬部件中，使用如Ti/Au的疊層。通過(guò)在第二主表面IOOb上以例如800nm的厚度順序?qū)又肨i和Au形成置層。支撐襯底70被接合到接合金屬部件。由具有至少導(dǎo)電性的材料制備支撐襯底70。但是，沒(méi)有具體限制支撐襯底70的材料，例如，可以使用如Si和Ge的半導(dǎo)體襯底，如CuW和Cu的金屬板以及厚膜鍍敷層。另外，不要求整個(gè)襯底具有導(dǎo)電性，襯底可以是具有金屬互連等等的樹(shù)脂襯底。在實(shí)施例中，使用Ge作為支撐襯底70的材料的實(shí)例。支撐襯底70通過(guò)如Au/Su合金(未示出)的焊料與接合金屬部件接合。
向支撐襯底70提供背面電極85。g卩，第二半導(dǎo)體層20與第二電極60、支撐襯底70以及背面電極85電連續(xù)。因此，在未示出的安裝襯底等之上安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件110，實(shí)現(xiàn)提供到安裝襯底等的電連接部件和第二半導(dǎo)體層20之間的電連接。沿X-軸方向看，支撐襯底70具有層疊結(jié)構(gòu)體100外部的邊緣部件70a。第一電極50的引出部件53從接觸部件51引出到邊緣部件70a。在半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，第二電極60是p側(cè)電極。因此，支撐襯底70和背面電極85與第二電極60電連續(xù)可以實(shí)現(xiàn)p側(cè)電極(第二電極60)與外部之間的電連接。另外，在半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，第一電極50是n側(cè)電極。因此，將如接合線的布線構(gòu)件連接到襯墊電極55以獲得n側(cè)電極(第一電極50)與外部之間的電連接。在半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，可以在層疊結(jié)構(gòu)體100的第一主表面IOOa(第一半導(dǎo)體層10的表面)上提供不平坦部件12p。不平坦部件12p由第一主表面IOOa的面上提供 的多個(gè)凸起構(gòu)成。圖3A和3B是局部放大圖，每一個(gè)都示出了不平坦部件。圖3A是不平坦部件的示意截面圖。圖3B是一個(gè)凸出部件的示意平面圖。如圖3A所示，提供具有多個(gè)凸起的不平坦部件12p。凸起沿X-軸方向的最大寬度大于從發(fā)光層30輻射出的發(fā)射光在第一半導(dǎo)體層10中的峰值波長(zhǎng)。因此，在第一半導(dǎo)體層10和外部的界面處的發(fā)射光的反射可以認(rèn)為是蘭伯特(Lambert)反射，因此，導(dǎo)致了更高的光提取效率的改善效果。其中，“峰值波長(zhǎng)”指從發(fā)光層30輻射出的發(fā)射光中最高強(qiáng)度光的波長(zhǎng)。峰值波長(zhǎng)是對(duì)應(yīng)于發(fā)射光的光譜分布的峰值的波長(zhǎng)。當(dāng)光譜具有兩個(gè)或更多最大值時(shí)，其中的每一個(gè)都不是噪聲水平，可以選擇其中的任意一個(gè)。如圖3B所示，例如，當(dāng)在第一半導(dǎo)體層10中使用氮化物半導(dǎo)體時(shí)，如果沿Z-軸方向觀察的凸起的平面形狀為近似六角形，最大寬度AW是六角形的相對(duì)的對(duì)角頂點(diǎn)之間的覽度。作為實(shí)例，當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層10由氮化鎵構(gòu)成時(shí)，發(fā)光層30的發(fā)射光的峰值波長(zhǎng)是390nm，熒光層10中的發(fā)射光的峰值波長(zhǎng)變?yōu)?55nm。在此情況下，可以實(shí)現(xiàn)光提取效率的改善效果直到不平坦部件12p的最大寬度A W從超出155nm的值達(dá)到3 u m的量級(jí)。因此，優(yōu)選不平坦部件12p的最大寬度AW不小于發(fā)射光的峰值波長(zhǎng)的兩倍，更優(yōu)選最大寬度AW不小于峰值波長(zhǎng)的10倍。在這樣的半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，從發(fā)光層30的發(fā)射的光在層疊結(jié)構(gòu)體100的第一主表面IOOa側(cè)的量大于在第二主表面IOOb側(cè)的量。S卩，第一主表面IOOa做光提取面。在這樣的半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，在層疊結(jié)構(gòu)體100的第一主表面IOOa側(cè)上既沒(méi)有設(shè)置n側(cè)電極(第一電極50)也沒(méi)有設(shè)置p側(cè)電極(第二電極60)。因此，在此情況中，在第一主表面IOOa側(cè)的光提取效率比在第一主表面IOOa側(cè)上設(shè)置電極的情況有改善。另夕卜，直接位于作為主發(fā)熱源的發(fā)光層30下面的p側(cè)電極(第二電極60)與具有高熱導(dǎo)率的金屬層和支撐襯底70連接。如果，例如散熱器與支撐襯底70連接，可以降低熱阻并且實(shí)現(xiàn)好的散熱性能。此外，提供半導(dǎo)體發(fā)光器件110的p側(cè)電極(第二電極60)的第二部件62以便沿層疊結(jié)構(gòu)體100的第二主表面IOOb延伸。例如，支撐襯底70具有邊緣部件70a，當(dāng)沿層疊方向看時(shí)，該部件位于層疊結(jié)構(gòu)體IOOa的外部。第二部件62沿第二主表面IOOb延伸到邊緣部件70a。因此，可以實(shí)現(xiàn)好的散熱性能，使得整個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件110的熱阻降低。圖4示出了根據(jù)參考實(shí)例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的配置的截面圖。如圖4所示，根據(jù)參考實(shí)例的半導(dǎo)體發(fā)光器件190中，第一電極50包括接觸部件51和沿第二主表面IOOb提供的與接觸部件51電連續(xù)的第三部件54。另外，在第三部件和第二電極60的第一部件61之間沿Z-軸方向提供第三介電體部件41。第二電極60包括第一部件61和在層疊結(jié)構(gòu)體100的外部由第一部件61提供的與第一部件61電連續(xù)的引出部件63。引出部件63的一部分在第二介電體部件45的位于層疊結(jié)構(gòu)體100的外部的開(kāi)口處暴露。在暴露部分上提供襯墊電極65。在這樣的半導(dǎo)體發(fā)光器件190中,在第二電極60的第一部件61和第一電極50的·第三部件54之間提供第三介電體部件41。即，形成第三介電體部件41以覆蓋除在層疊結(jié)構(gòu)體100的第二主表面IOOb側(cè)的接觸部件51之外的整個(gè)第一電極50。因此，直接位于作為主發(fā)熱源的發(fā)光層30下面的部件被第三介電體部件41覆蓋。因?yàn)?，半?dǎo)體發(fā)光器件190通過(guò)具有低于金屬的熱導(dǎo)率的熱導(dǎo)率的第三介電體部件41與散熱器等連接，所以器件190的熱阻變高，因此不能獲得器件190的充分的散熱特性。另外，為了提高絕緣特性，必須以較大的厚度形成第三介電體部件41，器件190的絕緣特性和散熱特性互相為折衷關(guān)系。相反，在根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，沒(méi)有直接在發(fā)光層30下面提供介電體。第二電極60直接位于發(fā)光層30下面，因此在突光層30中產(chǎn)生的熱量從第二電極60向支撐襯底70側(cè)擴(kuò)散并且容易地消散到外部。從而，即使為了提高絕緣性能而形成較厚的第一介電體部件40，也不會(huì)降低散熱性能。因此，在半導(dǎo)體發(fā)光器件110中，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)好的絕緣特性和好的散熱特性。接下來(lái)，將描述半導(dǎo)體發(fā)光器件110的制造方法的實(shí)例。圖5A到7B是順序示出了半導(dǎo)體發(fā)光器件的制造方法的實(shí)例的示意截面圖。首先，如圖5A所示，依次在由藍(lán)寶石等構(gòu)成的生長(zhǎng)襯底80上生長(zhǎng)第一半導(dǎo)體層10、發(fā)光層30和第二半導(dǎo)體層20。從而，在生長(zhǎng)襯底80上形成層疊結(jié)構(gòu)體100。采用例如金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積工藝形成層疊結(jié)構(gòu)體100。作為形成層疊結(jié)構(gòu)體100的方法，可以采用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積工藝之外的公知技術(shù)，例如分子束外延生長(zhǎng)工藝。作為實(shí)例，如下形成層疊結(jié)構(gòu)體100。首先，關(guān)于阻擋層，在表面為藍(lán)寶石的C-面的生長(zhǎng)襯底80上順序形成高碳濃度第一 AlN緩沖層(碳濃度為例如不小于3X IO18CnT3并且不大于5X 102°cm_3，并且厚度為例如3nm到20nm)、高純度第二 AlN緩沖層(碳濃度為例如不小于I X IO16CnT3并且不大于3 X 1018cm_3，并且厚度為2 u m)以及未摻雜GaN緩沖層(例如厚度為2 y m)。上述第一 AlN緩沖層和第二 AlN緩沖層是由單晶氮化鋁構(gòu)成的層。通過(guò)使用如第一 AlN緩沖層和第二AlN緩沖層的單晶氮化鋁層，可以通過(guò)后面描述的晶體生長(zhǎng)形成高質(zhì)量半導(dǎo)體層，導(dǎo)致晶體損壞的明顯下降。接下來(lái)，在其上順序形成Si摻雜n-型GaN接觸層(Si濃度為，例如不小于
IX IO18CnT3并且不大于5 X IO19cm-3,并且厚度為6 u m)以及Si摻雜的n_型Al0.10Ga0.90N包層(例如，Si濃度為I X IO18cm-3,并且厚度為0. 02 u m) 0 Si摻雜n-型GaN接觸層和Si摻雜n-型Ala 10Ga0.90N包層構(gòu)成弟一半導(dǎo)體層10。為了方便，所有或部分上述GaN緩沖層可以包括在第一半導(dǎo)體層10中。這里，在生長(zhǎng)襯底80上形成的緩沖層不限于上述A1N。例如，可以使用在低溫下生長(zhǎng)的AlxGa^N(0彡X彡I)構(gòu)成的薄膜。接下來(lái)，關(guān)于熒光層30，在其上交替層疊三個(gè)周期的Si摻雜的n-型Ala 10Ga0.90N勢(shì)壘層、GaInN阱層，然后進(jìn)一步在其上層疊具有多個(gè)量子阱的最終的AlanGaa89N勢(shì)壘層。在Si摻雜的n型AlanGaa89N勢(shì)壘層中，Si濃度是，例如，不小于I. IXlO19cnT3并且不大于
I.5 X 1019Cm_3。在最終的Al0. nGa0.89N勢(shì)壘層中，Si的濃度是，例如不小于I. I X IO19CnT3并且不大于I. SXlO1W,并且厚度為0. 01 u m。這樣的多量子阱結(jié)構(gòu)的厚度為，例如0. 075 u m。 隨后，在其上形成Si摻雜的n-型AlanGaa89N層(Si的濃度是，例如不小于0. 8 X IO19CnT3并且不大于I. OX 1019cm_3，并且厚度為0. 01 y m)。發(fā)光層30中的發(fā)射光的波長(zhǎng)是，例如不小于370nm并且不大于480nm或者不小于370nm并且不大于400nm。另外，關(guān)于第二半導(dǎo)體層20,依次在其上一層接一層形成未摻雜Ala nGaa89N間隔層(厚度為，例如0.02 iim)，Mg摻雜P-型Ala28Gaa72N包層(Mg的濃度為，例如I X IO19cnT3并且厚度為例如0. 02 Pm),Mg摻雜P-型GaN接觸層(Mg的濃度為，例如I X IO19CnT3并且厚度為例如0. 4 ii m)以及高濃度的Mg摻雜P-型GaN接觸層(Mg的濃度為，例如5X IO19CnT3并且厚度為例如0. 02iim)。上述成分，成分比，雜質(zhì)種類，雜質(zhì)濃度以及厚度是一個(gè)實(shí)例，可以對(duì)實(shí)例進(jìn)行不同修改。通過(guò)設(shè)定高濃度Mg摻雜P-型GaN接觸層的Mg的濃度為較高的值I X 102°cm_3，可以提高關(guān)于第二電極60的歐姆特性。然而，在半導(dǎo)體發(fā)光二極管的情況下，不同于半導(dǎo)體激光二極管，高濃度的Mg摻雜P-型GaN接觸層和發(fā)光層30之間的距離很近，因此由Mg擴(kuò)散導(dǎo)致的特性下降被關(guān)注。因此，通過(guò)將高濃度Mg摻雜P-型GaN接觸層的Mg的濃度抑制到約IX IO19CnT3而不明顯降低電性能，Mg的擴(kuò)散可以被抑制，從而導(dǎo)致發(fā)光特性的提高。另外，高碳濃度第一 AlN緩沖層具有弛豫與生長(zhǎng)襯底80的晶體類型差別的功能，以及特別地減少螺位錯(cuò)。另外，高純度第二 AlN緩沖層的表面的平整度為原子量級(jí)，從而減少了在其上生長(zhǎng)的未摻雜GaN緩沖層的晶體缺陷。為了充分減少晶體缺陷，優(yōu)選第二AlN緩沖層的膜厚度厚于Iy m。另外，為了抑制源于扭曲的翹曲，優(yōu)選第二 AlN緩沖層的膜厚度不大于4 u m。高純第二 AlN緩沖層的材料不限于A1N，替代地，作為材料可以使用AlxGahN (0. 8彡X彡I)，其可以補(bǔ)償生長(zhǎng)襯底80的翹曲。另外，在高純第二 AlN緩沖層上以三維島狀形狀生長(zhǎng)未摻雜GaN緩沖層。因此，未摻雜GaN緩沖層起到減少晶體缺陷的作用。為了使生長(zhǎng)表面平整，優(yōu)選未摻雜GaN緩沖層的厚度不小于2pm。從可重復(fù)性和減少翹曲觀點(diǎn)看，優(yōu)選未摻雜GaN緩沖層的總厚度不小于2 y m并且不大于10 u m。通過(guò)采用這樣的緩沖層，與采用在低溫下生長(zhǎng)的AlN緩沖層的情況相比晶體缺陷可以減少到約1/10。雖然此技術(shù)使用對(duì)n-型GaN接觸層的高濃度Si摻雜并且發(fā)射光在紫外光頻帶，但是通過(guò)使用該技術(shù)，可以制造高效率半導(dǎo)體發(fā)光器件。另外，通過(guò)減少未摻雜GaN緩沖層中的晶體缺陷，還抑制了未摻雜GaN緩沖層中的光吸收。
雖然沒(méi)有具體限制量子阱層的光發(fā)射波長(zhǎng)，當(dāng)使用例如由GaInN構(gòu)成的氮化鎵基化合物半導(dǎo)體時(shí)，獲得了 375到700nm的熒光。另外，沒(méi)有具體限制藍(lán)寶石襯底上的緩沖層，并且可以使用在低溫下生長(zhǎng)的AlxGa1^N (0. 8 ^ X ^ I)薄膜。接下來(lái)，如圖5B所示，在層疊結(jié)構(gòu)體100的一部分中形成凹面部件100t。凹面部件IOOt從層疊結(jié)構(gòu)體100的第二主表面IOOb到達(dá)第一半導(dǎo)體層10。因此，第一半導(dǎo)體層10暴露于凹面部件IOOt的底部(暴露部件IOe)。為了形成凹面部件100t，在層疊結(jié)構(gòu)體100的第二主表面IOOb上形成未示出的掩模并進(jìn)行例如干法蝕刻。即，在掩模中將形成凹面部件loot的部分處提供開(kāi)口，通過(guò)蝕刻的方式從第二主表面IOOb到第一半導(dǎo)體層10移除層疊結(jié)構(gòu)體100。從而，形成凹面部件loot。雖然沒(méi)有具體限制凹面部件IOOt的內(nèi)面的角度，但是優(yōu)選角度不小于60°，作為反 射來(lái)自發(fā)光層30的發(fā)射光的角度，沿前進(jìn)方向相反的方向，30°時(shí)具有最大強(qiáng)度。雖然沒(méi)有具體限制凹面部件IOOt的深度，但深度越深，光提取效率更容易通過(guò)改變?cè)趯盈B結(jié)構(gòu)體100中沿橫向方向傳播的發(fā)射光的前進(jìn)方向而提高。相反，如果深度太深，在后面的工藝中接合支撐襯底70時(shí)，很難用焊料填充凹面部件loot。另外，如果加深凹面部件IOOt的深度直到到達(dá)未摻雜GaN緩沖層，就不可能在Si摻雜n-型GaN接觸層中形成第一電極50。因此，使凹面部件IOOt的深度例如不小于0. 6 ii m并且不大于6. 6 ii m，優(yōu)選地，不小于I. 0 y m并且不大于3. Oum。接下來(lái)，如圖5B所示，形成接觸第一半導(dǎo)體層10的第一電極50。對(duì)于第一電極50，首先，以例如300nm的厚度，在從凹面部件IOOt暴露的第一半導(dǎo)體層10的暴露面IOOe上形成將成為歐姆電極的Ti/Al/Ni/Au疊層，并且疊層在氮?dú)鈿夥罩幸?00°C燒結(jié)5分鐘。接下來(lái)，關(guān)于用于電流擴(kuò)散的金屬，用于引出部件53到襯墊電極55的連接金屬，以及絕緣層的粘接金屬，在歐姆電極上以如1200nm的膜厚度形成如Ti/Au/Ti的疊層。用于第一電極50的材料不限于上述材料。例如，如果Al用作用于第一層的材料，則第一電極50的光提取效率和設(shè)計(jì)自由度將會(huì)改善，因?yàn)楫?dāng)對(duì)于n-型接觸層形成好的歐姆特性和低的接觸特性時(shí)，第一層用作反射電極。因?yàn)锳l具有差的環(huán)境耐性，例如，通過(guò)采用混合少量Si的Al合金，可以提高電極的可靠性和粘附性能。接下來(lái)，形成第一介電體部件40以便覆蓋第一電極50和凹面部件100t。作為第一介電體部件40，例如，以800nm的膜厚度形成如SiO2膜。這里，當(dāng)形成第一介電體部件40的膜時(shí)，可以通過(guò)高溫生長(zhǎng)形成膜。即，因?yàn)橹靶纬傻牡谝浑姌O50是在約600°C下燒結(jié)，其對(duì)可比較的熱處理?xiàng)l件具有熱阻。因此，可以在足夠高的溫度下形成第一介電體部件40的膜。因此，第一介電體部件40成為具有極佳絕
緣性能，覆蓋性能，可靠性等等的高質(zhì)量膜。接下來(lái)，如圖5C所示，為了形成具有歐姆特性的第二電極60，移除在第二半導(dǎo)體層20上的第一介電體部件40。然后，在通過(guò)移除第一介電體部件40暴露的第二半導(dǎo)體層20的表面上以例如200nm的厚度形成作為歐姆電極的Ag/Pt疊層。然后，通過(guò)在氧氣氣氛中在約400°C下燒結(jié)疊層一分鐘形成第二電極60的第一部件61。第二電極60至少包含銀或銀合金。雖然在可見(jiàn)光頻帶中，常規(guī)金屬單層膜的反射效率隨著波長(zhǎng)在不大于400nm的紫外頻帶中變得更短而下降，但是即使對(duì)不小于370nm并且不大于400nm的紫外頻帶中，銀對(duì)光也具有高的反射效率特性。因此，在紫外發(fā)射的半導(dǎo)體發(fā)光器件中當(dāng)由銀合金構(gòu)成第二電極60時(shí)，期望在半導(dǎo)體界面?zhèn)壬系牡诙姌O60具有更大的銀成分比例。為了確保對(duì)光的反射效率，優(yōu)選第二電極60的膜厚度不小于lOOnm。接下來(lái),如圖6A所不,在暴露第一部件61和第一介電體部件40的整個(gè)表面上，以例如800nm的膜厚度形成如Ti/Pt/Au的疊層作為將成為接合金屬的第二部件62。接下來(lái)，制備由例如Ge構(gòu)成的支撐襯底70。在支撐襯底70的主表面上以3 ii m的膜厚度提供例如由AuSn合金構(gòu)成的焊料(未示出)。然后，當(dāng)?shù)诙考?2和焊料互相面對(duì)時(shí)，將襯底70和層疊結(jié)構(gòu)100加熱到超出焊料的共晶點(diǎn)的例如300°C的溫度。從而，支撐襯底70與層疊結(jié)構(gòu)體100的第二主表面IOOb的側(cè)面接合。然后，如圖6B所示，從生長(zhǎng)襯底80的一側(cè)用如YVO4的固態(tài)激光器LSR的第三諧波(355nm)或第四諧波(266nm)的激光輻射層疊結(jié)構(gòu)體100。激光LSR的波長(zhǎng)比基于GaN緩沖層(例如上述未摻雜GaN緩沖層)中的GaN的帶隙的帶隙波長(zhǎng)短。S卩，激光LSR具有·比GaN的帶隙更高的能量。在GaN緩沖層(未摻雜GaN緩沖層)中的單晶AlN緩沖層(在此實(shí)例中，第二 AlN緩沖層)一側(cè)的區(qū)域中，此激光LSR被有效吸收。因此，在GaN緩沖層中的單晶AlN緩沖層的側(cè)面的GaN因?yàn)闊岙a(chǎn)生而被分解。當(dāng)在藍(lán)寶石襯底(生長(zhǎng)襯底80)上的晶體層與支撐襯底70粘接在一起或者當(dāng)通過(guò)使用激光LSR分解GaN從支撐襯底70釋放藍(lán)寶石襯底(生長(zhǎng)襯底80)時(shí)，在晶體中傾向于出現(xiàn)由支撐襯底70和藍(lán)寶石或GaN之間熱膨脹系數(shù)的差異，由局部加熱而產(chǎn)生的熱，GaN分解時(shí)產(chǎn)生的產(chǎn)物等等而導(dǎo)致的晶體缺陷和損壞。如果產(chǎn)生了晶體缺陷和損壞，第二電極60中的Ag擴(kuò)散，從而加速了晶體和晶體缺陷中泄漏的增加。根據(jù)實(shí)施例，因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)使用單晶AlN緩沖層形成高質(zhì)量半導(dǎo)體層，所以顯著降低了晶體的損壞。另外，當(dāng)用激光LSR分解GaN時(shí)，熱量擴(kuò)散到緊鄰GaN并且表現(xiàn)出高熱傳導(dǎo)特性的AlN緩沖層中，因此，晶體很難被局部加熱產(chǎn)生的熱量損壞。然后，通過(guò)鹽酸處理等移除分解的GaN以從層疊結(jié)構(gòu)體100釋放生長(zhǎng)襯底80。從而層疊結(jié)構(gòu)體100和生長(zhǎng)襯底80分離。接下來(lái)，在層疊結(jié)構(gòu)體100的暴露的第一主表面IOOa上進(jìn)行不均勻性和襯墊電極55的形成。首先，如圖7A所示，通過(guò)干法蝕刻移除層疊結(jié)構(gòu)體100的一部分以暴露第一電極50的一部分(引出部件53)。接下來(lái)，在層疊結(jié)構(gòu)體100的第一主表面IOOa的整個(gè)面上形成第二介電體部件45并且在其一部分中提供開(kāi)口。在第二介電體部件45中使用例如Si02。第二介電體部件45的膜厚度是例如800nm。從第二介電體部件45的開(kāi)口暴露例如未摻雜GaN緩沖層的表面。接下來(lái)，如圖7B所示，通過(guò)使用作為掩模的具有開(kāi)口的第二介電體部件45，通過(guò)使用如KOH溶液的堿性蝕刻處理未摻雜GaN緩沖層的表面以形成不平坦部件12p。關(guān)于蝕刻條件，例如Imol/升的KOH溶液被加熱到80°C并進(jìn)行20分鐘的蝕刻?？梢栽趎-型接觸層上形成不平坦部件12p。然而，為了與n側(cè)電極(第一電極50)形成低電阻歐姆接觸，n-型接觸層的載流子濃度被設(shè)定為是高的。當(dāng)在n-型接觸層上形成不均勻性和平整部分時(shí)，會(huì)發(fā)生表面粗糙化和雜質(zhì)沉淀，導(dǎo)致光提取效率的降低。相反，GaN緩沖層的雜質(zhì)濃度低于n-型接觸層的雜質(zhì)濃度，從而具有很難發(fā)生表面粗糙化和雜質(zhì)沉淀的優(yōu)點(diǎn)。這里，在形成不平坦部件12p的方法中，可以使用上述濕法蝕刻或者使用干法蝕亥IJ。對(duì)于使用KOH溶液等的堿性蝕刻，對(duì)緩沖層沿每個(gè)GaN晶體的面方向(主要為{I 0 -I-I})進(jìn)行各向異性蝕刻，導(dǎo)致六邊錐形結(jié)構(gòu)的形成。另外，蝕刻速率和六面錐形結(jié)構(gòu)的尺寸和密度依賴于氫離子指數(shù)(PH)(通過(guò)蝕刻溫度，蝕刻時(shí)間以及其它物質(zhì)的添加調(diào)整)，濃度，紫外線(UV)和UV激光輻射的存在等等而較大地變化。一般地，當(dāng)蝕刻的量(從蝕刻前的表面到在蝕刻后形成的不平坦部件12p的最深處的深度)變大時(shí)，形成的不平坦部件12p變得更大且更密集。當(dāng)通過(guò)干法蝕刻處理GaN時(shí)，與Ga面不同，N面傾向于受晶體取向或位錯(cuò)影響并且可以容易地進(jìn)行被各向異性蝕刻 。在C-面藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)的GaN的表面通常是Ga面，類似于實(shí)施例的通過(guò)移除藍(lán)寶石襯底而暴露的GaN的表面是N面。因此，通過(guò)使用干法蝕刻的各向異性蝕刻可以容易地形成不平坦部件12p。還可以通過(guò)使用掩模的各向異性蝕刻形成不平坦部件12p。因此，可以形成所設(shè)計(jì)的不平坦部件12p，從而允許提高光提取效率。提供不平坦部件12p的目的是，例如，有效地提取入射光或者改變?nèi)肷浣?。因此，?yōu)選不平坦部件12p的尺寸大于在晶體層中的發(fā)射光的波長(zhǎng)。如果不平坦部件12p的尺寸小于發(fā)射光的波長(zhǎng)，在不平坦部件12p的界面處，在不平坦部件12p中的入射光表現(xiàn)出可以通過(guò)波動(dòng)光學(xué)解釋的例如散射和衍射的現(xiàn)象。因此，初始穿透的發(fā)射光的一部分未被提取。另外，如果不平坦部件12p的尺寸與發(fā)射光的波長(zhǎng)相比充分小，不平坦部件12p被認(rèn)為是折射率連續(xù)變化的層。因此，該層像不具有不平坦性的平整平面一樣作用，從而不能增加光提取效率。根據(jù)使用在實(shí)施例中制造的具有390nm的發(fā)射光波長(zhǎng)的半導(dǎo)體發(fā)光器件(晶體層中的發(fā)射光波長(zhǎng)約為155nm)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了當(dāng)不平坦部件12p的尺寸變大時(shí)光輸出增力口。輸出的增加趨勢(shì)穩(wěn)定連續(xù)直到不平坦部件12p的尺寸變?yōu)? 的量級(jí)。因此，發(fā)現(xiàn)優(yōu)選不平坦部件12p的尺寸不小于晶體層中的發(fā)射光的波長(zhǎng)兩倍，并且進(jìn)一步優(yōu)選不平坦部件12p的尺寸不小于十倍。接下來(lái)，移除第二介電體部件45的覆蓋引出部件53的部分，并且在引出部件53的暴露部分上形成襯墊電極55。關(guān)于襯墊電極55,使用如Ti/Pt/Au的疊層。襯墊電極55的膜厚度是例如800nm。接合線被連接到襯墊電極55。然后，通過(guò)研磨等將支撐襯底70研磨到約100 u m的厚度，并且在研磨表面上以例如800nm的厚度形成例如Ti/Pt/Au的疊層作為背面電極85。背面電極85被連接到散熱器或封裝。隨后，如果需要，通過(guò)使用裂開(kāi)(cleavage)或金剛石刀等切割支撐襯底70。從而，完成半導(dǎo)體發(fā)光器件110。雖然上述制造方法中，示出了用藍(lán)寶石襯底作為生長(zhǎng)襯底80的實(shí)例，但是還可以用Si襯底作為生長(zhǎng)襯底80。另外，當(dāng)Si襯底用作生長(zhǎng)襯底80時(shí)，取代使用激光LSR的輻射，可以通過(guò)將Si襯底研磨到特定程度的厚度并隨后通過(guò)蝕刻移除剩余的Si襯底進(jìn)行移除生長(zhǎng)襯底80的處理。(第二實(shí)施例)
圖8是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的配置的截面圖。圖9是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的配置的表面?zhèn)绕揭晥D。圖10是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的配置的背面平視圖。這里，圖8示出了圖9中沿線B-B’的截面圖。如圖8所示，根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件120包括層疊結(jié)構(gòu)體100、第一電極50、第二電極60以及第一介電體部件40。半導(dǎo)體發(fā)光器件120還包括與第一電極電連·續(xù)的襯墊電極57。襯墊電極57與第二電極的第二部件62平行設(shè)置。在襯墊電極57和第一電極50的接觸部件51之間提供過(guò)孔(via)部件56。過(guò)孔部件56沿Z-軸方向延伸。例如，在Z-軸方向上穿透第二電極60的第二部件62的孔H中形成過(guò)孔部件56。在穿過(guò)嵌入絕緣部件43的孔H中形成過(guò)孔部件56。對(duì)于嵌入絕緣部件43，例如使用介電材料6102等)。對(duì)于嵌入絕緣部件43，還可以使用樹(shù)脂。過(guò)孔部件56將襯墊電極57電連接到接觸部件51。過(guò)孔部件56可以包括在第一電極50中。在半導(dǎo)體發(fā)光器件120中，用例如鍍敷金屬形成第二電極60的第二部件62。SP，通過(guò)金屬鍍敷形成第二部件62。關(guān)于鍍敷金屬，使用例如Cu。通過(guò)金屬鍍敷，以約200的厚度形成第二部件62。因此，第二部件62有足夠的強(qiáng)度并且可以用作支撐襯底70。(參考圖I)?？梢酝ㄟ^(guò)鍍敷第一部件61和第二部件62形成第二電極60。如上所述，在半導(dǎo)體發(fā)光器件120中，襯墊電極57與第二電極60的第二部件62平行設(shè)置。即，在半導(dǎo)體發(fā)光器件120中，第一電極50和第二電極60兩者都設(shè)置在與層疊結(jié)構(gòu)體100的光提取面(第一主表面100a)相對(duì)的一側(cè)(第二主表面IOOb —側(cè))。沒(méi)有在光提取平面上設(shè)置第一電極50和第二電極60 (參考圖8和9)。因此，與電極設(shè)置在光提取面一側(cè)的發(fā)光器件的光提取面的面積相比，可以增加光提取面的面積。因此，降低了有效電流密度，提高了發(fā)光效率。另外，因?yàn)橐r墊電極57與接觸部件51通過(guò)過(guò)孔部件56而電連續(xù)，可以自由地在半導(dǎo)體發(fā)光器件120的背面?zhèn)?第二主表面IOOb側(cè))設(shè)計(jì)襯墊電極57。如圖10所示，可以在背面?zhèn)鹊拿嫔系亩鄠€(gè)位置提供襯墊電極57。還可以在背面?zhèn)鹊墓战?至少一個(gè)拐角)處形成襯墊電極57。另外，還可以在背面?zhèn)鹊闹行牟课恍纬梢r墊電極57。在半導(dǎo)體發(fā)光器件120中，可以考慮第一電極50和第二電極60之間的電流如何流動(dòng)而容易地設(shè)定襯墊電極57的版圖。圖11是示例了使用根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的配置的截面圖。在此具體實(shí)例中，雖然使用了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件110，但是對(duì)于半導(dǎo)體發(fā)光裝置還可以使用根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件120。半導(dǎo)體發(fā)光裝置500是白光LED，其中結(jié)合了半導(dǎo)體發(fā)光器件110和熒光材料。即，根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置500包括半導(dǎo)體發(fā)光器件110和吸收由半導(dǎo)體發(fā)光器件110發(fā)射的光并發(fā)射波長(zhǎng)不同于上述光的波長(zhǎng)的熒光材料。如圖11所示，根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置500中，在由陶瓷等構(gòu)成的容器72的內(nèi)面提供反射膜73。分別在容器72的內(nèi)側(cè)壁和底部形成反射膜73。反射膜73由例如鋁構(gòu)成。其中，在容器72的底部提供的反射膜73上，通過(guò)基座(submount) 74安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件110。對(duì)于半導(dǎo)體發(fā)光器件110，當(dāng)使第一主表面IOOa—側(cè)向上時(shí)，其支撐襯底70的背面安裝到基座74上。還可以通過(guò)使用粘接劑的粘接以固定半導(dǎo)體發(fā)光器件110、基座74和反射膜73。在半導(dǎo)體發(fā)光器件110—側(cè)的基座74的表面上提供電極75。半導(dǎo)體發(fā)光器件110的支撐襯底70通過(guò)背面電極85安裝在電極75上。因此，電極75通過(guò)背面電極85和支撐襯底70與第二電極60電連續(xù)。襯墊電極55被使用接合線76而電連接到在容器72 —側(cè)提供的未示出的電極。在內(nèi)側(cè)壁的反射膜73和底面?zhèn)确瓷淠?3之間進(jìn)行這些連接工作。另外，提供包含紅光熒光材料的第一熒光材料層81以便覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光器件110和接合線76。另外，在第一熒光材料層81上，形成包括藍(lán)、綠或者黃光熒光材料的第二熒光材料層82。在熒光材料層上，提供由例如硅樹(shù)脂構(gòu)成的蓋帽部件77。 第一突光材料層81包括樹(shù)脂并且紅光突光材料分散在樹(shù)脂中。對(duì)于紅光熒光材料，可以使用例如Y2O3, YVO4或Y2 (PV) O4作為基礎(chǔ)材料，并且三價(jià)Eu(Eu3+)包含在基體中作為激活材料。S卩，Y203:Eu3+，YV04:Eu3+等等的材料可以用作紅光熒光材料。Eu3+的濃度可以是摩爾濃度從1%到10%。對(duì)于紅光熒光材料的基礎(chǔ)材料，還可以用LaOS，Y2(PV)O4等等的材料替代Y2O3或YVO40另外，還可以用Mn4+等等替代Eu3+。具體地，通過(guò)向YVO4的基礎(chǔ)材料中添加三價(jià)Eu和少量Bi，增加了對(duì)390nm波長(zhǎng)的吸收并且因此進(jìn)一步增強(qiáng)了發(fā)光效率。另外，對(duì)于樹(shù)脂，例如可以使用硅樹(shù)脂。另外，第二熒光材料層82包括樹(shù)脂和分散在樹(shù)脂中的藍(lán)、綠以及黃光熒光材料中的至少一種。例如，關(guān)于突光材料，可以使用組合藍(lán)光突光材料和綠光突光材料的突光材料，或者可以使用組合藍(lán)光熒光材料、綠光熒光材料和黃光熒光材料的熒光材料。關(guān)于藍(lán)光熒光材料，可以使用例如(Sr，Ca)1Q (PO4)6C12: Eu2+或 BaMg2Al16O27: Eu2+。關(guān)于綠光熒光材料，可以使用例如Y2SiO5 = Ce3+, Tb3+，使用Tb作為發(fā)射中心。在此情況下，提高了提取效率，因?yàn)槟芰繌腃e離子轉(zhuǎn)移到了 Tb離子。關(guān)于綠光熒光材料，可以使用例如，Sr4Al14O25: Eu2+。關(guān)于黃光突光材料，可以使用Y2Al5: Ce3+。另外，關(guān)于樹(shù)脂，例如可以使用硅樹(shù)脂。更具體地說(shuō)，三價(jià)Tb在發(fā)光效率最大化的550nm附近有更尖銳的發(fā)射，因此，當(dāng)Tb與尖銳紅光發(fā)射的三價(jià)Eu組合時(shí)，發(fā)光效率明顯提聞。在根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置500中，由半導(dǎo)體發(fā)光器件110產(chǎn)生并具有例如390nm的波長(zhǎng)的紫外光從器件110的向上和橫向發(fā)射。另外，通過(guò)被反射膜73反射的紫外光有效激發(fā)在每個(gè)熒光材料層中包括的上述熒光材料。例如，使用在第一熒光材料層81中包含的三價(jià)Eu作為熒光中心的上述熒光材料中，光被轉(zhuǎn)化為具有在620nm附近的窄波長(zhǎng)分布的光。因此，可以有效獲得紅色可見(jiàn)光。另外，可以通過(guò)激發(fā)包括在第二熒光材料層82中的藍(lán)、綠和黃光熒光材料有效地獲得藍(lán)、綠和黃色可見(jiàn)光。另外，關(guān)于它們的混合光，可能獲得具有高的效率并且具有好的彩色再現(xiàn)特性的白光或者不同顏色的光。根據(jù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置500，可以有效獲得具有所期望的顏色的光。
如上所述，根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件，可以通過(guò)增強(qiáng)散熱性能而提高光提取效率。上文中，描述了示范性實(shí)施例或它們的修改。但是，本發(fā)明不局限于這些實(shí)例。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)合適的添加或刪除構(gòu)成部件或添加與上述實(shí)施例或它們的修改相關(guān)的設(shè)計(jì)修改而產(chǎn)生的實(shí)例或者通過(guò)合適的結(jié)合實(shí)施例的特征而產(chǎn)生的實(shí)例同樣包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)至包括本發(fā)明的主旨的程度。雖然描述了特定具體的實(shí)施例，這些實(shí)施例僅作為實(shí)例出現(xiàn)，并不旨在限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里描述的新實(shí)施例可以以其它不同的形式實(shí)施；另外，可以在不脫離本發(fā)明的精神的情況下范圍內(nèi)對(duì)這里描述的實(shí)施例進(jìn)行形式上的各種省略、替代和變化。所附權(quán)利要求書及其等效物旨在覆蓋所所有落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的這樣的形式或 修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括 層疊結(jié)構(gòu)體，包括 第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，具有第一部分和第二部分，所述第二部分在平行于所述第一半導(dǎo)體層的層表面的面中與所述第一部分并置， 在所述第二部分上提供的發(fā)光層，以及 在所述發(fā)光層上提供的第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層； 第一電極，包括設(shè)置在所述第一部分上并與所述第一半導(dǎo)體層接觸的接觸部件； 第二電極，包括 第一部件，設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上并與所述第二半導(dǎo)體層接觸，以及第二部件，與所述第一部件電連接并包括當(dāng)從所述第一半導(dǎo)體層向所述第二半導(dǎo)體層的層疊方向看時(shí)覆蓋所述接觸部件的部分；以及 介電體部件，設(shè)置在所述接觸部件和所述第二部件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，還包括與所述第二部件電連續(xù)的支撐襯底，所述第二部分被設(shè)置在所述支撐襯底和所述第二半導(dǎo)體層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的器件，其中 從層疊方向上看，所述支撐襯底具有位于所述層疊結(jié)構(gòu)體外部的邊緣部件， 所述第一電極包括從所述接觸部件延伸到所述邊緣部件的引出部件，以及 所述引出部件包括襯墊電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的器件，其中 所述第二電極包括接合金屬部件；以及 所述支撐襯底被接合到所述接合金屬部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，還包括與所述第一電極電連續(xù)并包含與所述第二部件平行設(shè)置的部件的襯墊電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中所述第二電極包括鍍敷金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中 所述層疊結(jié)構(gòu)體具有在所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的第一主表面和在所述第二半導(dǎo)體層一側(cè)的第二主表面， 所述發(fā)射層發(fā)射光，并且 從所述第一主表面離開(kāi)到外部的光的量大于從所述第二主表面離開(kāi)的光的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中所述第一半導(dǎo)體層、所述發(fā)光層以及所述第二半導(dǎo)體層包括氮化物半導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中 所述層疊結(jié)構(gòu)體具有在所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的第一主表面和在所述第二半導(dǎo)體層一側(cè)的第二主表面， 所述層疊結(jié)構(gòu)體具有從所述第二主表面到達(dá)所述第一主表面的凹面部件；以及 所述第一電極與在所述凹面部件的底面處的所述第一半導(dǎo)體層接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中所述第二部件沿所述層疊結(jié)構(gòu)體的所述第二主表面延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中通過(guò)晶體生長(zhǎng)在所述第一半導(dǎo)體層上形成所述發(fā)光層，并且 通過(guò)晶體生長(zhǎng)在所述發(fā)光層上形成所述第二半導(dǎo)體層。
12.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中所述第一電極包括鋁。
13.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中所述第二電極包括銀。
14.根據(jù)權(quán)利要求I的器件，其中 所述層疊結(jié)構(gòu)體具有在所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的第一主表面和在所述第二半導(dǎo)體層一側(cè)的第二主表面， 所述第一半導(dǎo)體層包括在所述第一主表面上提供的不平坦部件， 所述不平坦部件具有比從所述發(fā)光層發(fā)射的光的峰值波長(zhǎng)更長(zhǎng)的節(jié)距。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的器件，其中所述光的峰值波長(zhǎng)不小于370納米且不大于400納米。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的器件，其中在所述不平坦部件中的凸起的形狀從所述層疊方向< 看是六角形。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的器件，其中所述六角形沿垂直于所述層疊方向的方向的最大寬度不小于所述峰值波長(zhǎng)的兩倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的器件，其中通過(guò)對(duì)所述第一半導(dǎo)體層進(jìn)行堿性蝕刻形成所述不平坦部件。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的器件，其中在所述不平坦部件中的所述凸起被形成為六面錐形。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的器件，其中 所述第一半導(dǎo)體層包括氮化鎵；以及 沿所述氮化鎵的面方向形成所述不平坦部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括層疊結(jié)構(gòu)體、第一電極、第二電極以及介電體部件。所述層疊結(jié)構(gòu)體包括第一半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層具有第一部分和與所述第一部分并置的第二部分、在所述第二部分上提供的發(fā)光層、在所述發(fā)光層上提供的第二半導(dǎo)體層。所述第一電極包括設(shè)置在所述第一部分上并與所述第一層接觸的接觸部件。所述第二電極包括第一部件和第二部件，所述第一部件設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上并與所述第二層接觸，所述第二部件與所述第一部件電連接并包括當(dāng)從所述第一層向所述第二層的方向看時(shí)覆蓋所述接觸部件的部分。所述介電體部件被設(shè)置在所述接觸部件和所述第二部件之間。
文檔編號(hào)H01L33/38GK102790165SQ20121001779
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者三木聰, 勝野弘, 岡俊行, 布上真也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 東芝