專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
第III-V族氮化物半導(dǎo)體已經(jīng)廣泛用于光學(xué)器件如藍(lán)色和綠色LED(發(fā)光二極管)、高速開關(guān)器件例如MOSFET (金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和HEMT (異質(zhì)結(jié)型場效應(yīng)晶體管)和照明設(shè)備或顯示設(shè)備的光源。具體而言，利用第III族氮化物半導(dǎo)體的發(fā)光器件具有與可見光至紫外線的范圍對應(yīng)的直接過渡型帶隙，并且可以進(jìn)行高效發(fā)光。 氮化物半導(dǎo)體主要用于LED或LD (激光二極管)，并且已經(jīng)連續(xù)進(jìn)行研究以改善氮化物半導(dǎo)體的制造工藝或發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題實施方案提供一種包括反射層的半導(dǎo)體發(fā)光器件，在所述反射層中具有不同折射率的介質(zhì)交替堆疊。實施方案提供一種能夠根據(jù)發(fā)射光的波長調(diào)節(jié)反射層中介質(zhì)厚度和介質(zhì)對的數(shù)目的半導(dǎo)體發(fā)光器件。實施方案提供一種包括堆疊在發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的反射層和歐姆層的半導(dǎo)體發(fā)光器件。技術(shù)方案一個實施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其包括包括第III-V族化合物半導(dǎo)體層的發(fā)光結(jié)構(gòu)；在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的包括彼此不同且交替堆疊的介質(zhì)的反射層；和所述反射層之下的第二電極層。一個實施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之下的有源層和所述有源層之下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的反射層，所述反射層包括具有第一折射率的第一介質(zhì)和具有第二折射率的第二介質(zhì)；和所述反射層之下的第二電極層。有益效果實施方案可通過采用具有DBR(分布布拉格反射器)結(jié)構(gòu)的反射層來改善反射特性。實施方案可利用有源層之下的反射層來改善外部發(fā)光效率。實施方案可通過根據(jù)發(fā)射光的波長調(diào)節(jié)反射層中各種介質(zhì)的厚度來保持高的反射特性。


圖I是示出根據(jù)第一實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖；圖2-10是示出制造根據(jù)第一實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的側(cè)視截面圖；圖11是示出根據(jù)第二實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖；和圖12是示出在根據(jù)第一實施方案中反射率隨反射層中AlN-GaN對的數(shù)目變化的圖。最佳實施方式下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件。在實施方案的說明中，術(shù)語每一層之“上”或“下”是參照附圖描述的，并且每一層的厚度不限于圖中所示的厚 度。圖I是示出根據(jù)第一實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖。參照圖1，半導(dǎo)體發(fā)光器件100包括發(fā)光結(jié)構(gòu)110、反射層120、歐姆層140和導(dǎo)電支撐構(gòu)件150。發(fā)光結(jié)構(gòu)110包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115和介于第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層111和115之間的有源層113。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111可制成摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的至少一個半導(dǎo)體層的形式。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層是第III-V族化合物半導(dǎo)體并且可包括選自GaN、InN, AIN、InGaN,AlGaN, InAlGaN和AlInN中的至少其一。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電半導(dǎo)體層111是N型半導(dǎo)體層時，第一導(dǎo)電摻雜劑包括N型摻雜劑如Si、Ge、Sn、Se和Te。具有預(yù)定圖案的第一電極151形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111的上表面上。粗糙結(jié)構(gòu)112可形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111的上表面的一部分上或者第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111的整個表面上。有源層113形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111之下。有源層113具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層113利用第III-V族化合物半導(dǎo)體材料形成有阱層和勢壘層的結(jié)構(gòu)。例如，有源層113可形成為具有InGaN阱層/GaN勢壘層或AlGaN阱層/GaN勢壘層的結(jié)構(gòu)。有源層113包括具有依據(jù)發(fā)射光波長的帶隙的材料。例如，在波長為460nm至470nm的藍(lán)光的情況下，有源層113可具有單量子阱結(jié)構(gòu)或以InGaN阱層/GaN勢壘層為一個周期的多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層113可包括發(fā)射彩色光如藍(lán)光、紅光和綠光的材料。導(dǎo)電包覆層(未顯示)可形成于有源層113之上和/或下。導(dǎo)電包覆層可制成AlGaN層的形式。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115形成于有源層113之下。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115可制成摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的至少一個半導(dǎo)體層的形式。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115是第III-V族化合物半導(dǎo)體并且可包括選自GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的至少其一。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電半導(dǎo)體層115是P型半導(dǎo)體層時，第二導(dǎo)電摻雜劑包括P型摻雜劑如Mg、Zn、Ca、Sr 和 Ba。第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層(未顯示)可形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115之下。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電半導(dǎo)體層111是N型半導(dǎo)體層時，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115可制成P型半導(dǎo)體層的形式。第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層可制成摻雜有N型摻雜劑的半導(dǎo)體層形式。發(fā)光結(jié)構(gòu)110可包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)和P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少其一。反射層120形成于發(fā)光結(jié)構(gòu)110之下。反射層120形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115之下且包括其中不同的介質(zhì)121和131交替堆疊的DBR結(jié)構(gòu)。在DBR結(jié)構(gòu)中，交替堆疊具有不同折射率的幾對兩種透明介質(zhì)121和131。在反射層120中，第一介質(zhì)121和堆疊在第一介質(zhì)121之下的第二介質(zhì)131形成一對，第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131對的數(shù)目可以為10至30。反射層120中的第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131可使用第HI-V族化合物半導(dǎo)體中折射率之差大的兩種材料。第一介質(zhì)121可包括AlN層，第二介質(zhì)131可包括GaN層。在反射層120中，AlN/GaN對交替堆疊。此外，GaN/AIN對在反射層120中交替堆疊。第一介質(zhì)121或第二介質(zhì)131可包括選自InN, InGaN, AlGaN, InAlGaN和AlInN中的一種。此外，可以在第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131之間插入另一半導(dǎo)體層，例如InN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和 AlInN。 在反射層120中提供的每對結(jié)構(gòu)中，第一介質(zhì)121可具有35nm至80nm的厚度，第二介質(zhì)131可具有30nm至75nm的厚度。此外,第一介質(zhì)121可具有與第二介質(zhì)131不同的厚度，第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131可形成為具有相同的厚度。反射層120中第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131的厚度可利用有源層113中發(fā)射光的波長以及第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131的折射率按下列方程I進(jìn)行計算。[方程I]T=A/ (4n)在方程I中，T代表每種介質(zhì)的厚度，入代表波長，n代表每種介質(zhì)的折射率。當(dāng)波長為450nm時，如果AlN層的折射率為2. 12，則AlN層可具有53. Inm的厚度。如果GaN層的折射率為2. 44，則GaN層可具有46. Inm的厚度。在反射層120中，第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131的厚度可根據(jù)發(fā)射光的波長進(jìn)行優(yōu)化。反射層120的最下層介質(zhì)可以不具有對結(jié)構(gòu)。參照圖12，在發(fā)射光波長為450nm的情況下，如果反射層120中AlN-GaN對的數(shù)目大于10，則反射層120的反射率大于94%。如果AlN-GaN對的數(shù)目大于11，則反射層120的反射率為95%至99%。因此，如果AlN-GaN對的數(shù)目大于10，則反射層120具有較高的反射率。反射層120中介質(zhì)的厚度和介質(zhì)對的數(shù)目可以根據(jù)發(fā)射光的波長變化。例如，反射層120可有效反射波長為300nm至700nm的光。反射層120可形成為與有源層113的發(fā)光區(qū)域具有相同的尺寸，從而可以使反射特性最大化且可以提高外部量子效率。此外，反射層120可利用高導(dǎo)電材料形成，并且用作發(fā)光器件的一部分。歐姆層140形成于反射層120之下，導(dǎo)電支撐構(gòu)件150形成于歐姆層140之下。歐姆層140和導(dǎo)電支撐構(gòu)件150用作第二電極層。歐姆層140可包括具有優(yōu)異歐姆特性和低透光性的材料，以降低反射層120和導(dǎo)電支撐構(gòu)件150之間的電阻差。例如，歐姆層140可包括選自Pt、Ni、Au、Rh和Pd的至少其一或其混合物。歐姆層140可以不暴露于器件的外壁。導(dǎo)電支撐構(gòu)件150可包括銅、金、載體晶片(例如Si、Ge、GaAs、ZnO或SiC)等。例如，導(dǎo)電支撐構(gòu)件150可利用鍍覆或晶片接合技術(shù)來形成。本發(fā)明的范圍不限于此。圖2至10是示出制造根據(jù)第一實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的側(cè)視截面圖。參照圖2，緩沖層103形成于襯底101之上。襯底101可包括選自Al203、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP 和 GaAs 的材料。緩沖層103可包括第III-V族化合物半導(dǎo)體。例如，緩沖層 103可包括選自GaN、InN、AIN、InGaN, AlGaN, InAlGaN和Al InN中的一種。緩沖層103可摻雜有導(dǎo)電摻雜劑,或者可以不形成。未摻雜半導(dǎo)體層(未顯示)可形成于緩沖層103上并可用作氮化物半導(dǎo)體生長的籽層。緩沖層103和未摻雜半導(dǎo)體層中的至少其一可以形成或不形成。本發(fā)明的范圍不限于此。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111形成于緩沖層103上,有源層113形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111上，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115形成于有源層113上。導(dǎo)電包覆層(未顯示)可形成于有源層113之上和/或下。導(dǎo)電包覆層可包括AlGaN 層。發(fā)光結(jié)構(gòu)110包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111、有源層113和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115。在實施方案的范圍內(nèi)，可以向其添加另一層或在其間插入另一層。本發(fā)明的范圍不限于該結(jié)構(gòu)。反射層120形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115上。反射層120可利用沉積法如MOCVD (金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)、MBE (分子束外延)或HVPE (氫化物氣相外延)形成。反射層120包括第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131。詳細(xì)地，第一介質(zhì)121形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115上,第二介質(zhì)131形成于第一介質(zhì)121上。第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131制成對，可以交替堆疊以形成DBR結(jié)構(gòu)。所述對的數(shù)目可以為10至30。第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131可使用其折射率之差大的兩種材料。反射層120中的第一介質(zhì)121可包括AlN層，第二介質(zhì)131可包括GaN層。反射層120可包括AlN-GaN對或GaN-AlN對。第一介質(zhì)121或第二介質(zhì)131可包括選自InN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的一種。此外，另一半導(dǎo)體層如InN、InGaN, AlGaN, InAlGaN和AlInN可以介于第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131之間。第一介質(zhì)121可具有35nm至80nm的厚度，第二介質(zhì)131可具有30nm至75nm的厚度。此外，第一介質(zhì)121可具有與第二介質(zhì)131不同的厚度，第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131可形成有相同的厚度。反射層120中第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131的厚度以及第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131對的數(shù)目可根據(jù)發(fā)射光波長變化。例如，當(dāng)發(fā)射光的波長為450nm時，如果AlN層的折射率為2. 12，則AlN層可以具有53. Inm的厚度。如果GaN層的折射率為2. 44，則GaN層可以具有46. Inm的厚度。第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131的厚度可以基于發(fā)射光的波長來計算,并且第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131對的數(shù)目可以基于反射層120的反射率來選擇。當(dāng)?shù)谝唤橘|(zhì)121具有35nm至80nm的厚度，第二介質(zhì)131具有30nm至75nm的厚度，并且對的數(shù)目是10至30時，反射層120可有效反射波長為300nm至700nm的光。反射層120可形成有與有源層113的發(fā)光區(qū)域相同的尺寸，從而可以使反射特性最大化且可以提高外部發(fā)光效率。參照圖3，在反射層120形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115上之后，利用臺面蝕刻工藝移除襯底101上的外圍部分Al。參照圖4，歐姆層140形成于反射層120上。歐姆層140可包括具有優(yōu)異歐姆特性和低透光性的材料。例如，歐姆層140可包括選自Pt、Ni、Au、Rh和Pd的至少其一或其混合物。歐姆層140形成于反射層120的上表面之上，以使歐姆層140的外側(cè)不暴露于器件的側(cè)壁。此外，歐姆層140可形成于反射層120的整個表面上。參照圖5，在形成歐姆層140之后，導(dǎo)電支撐構(gòu)件150可形成于歐姆層140上。導(dǎo)電支撐構(gòu)件150可包括銅、金、載體晶片(例如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC)等。例如，導(dǎo)電支撐構(gòu)件150可利用鍍覆或晶片接合技術(shù)來形成。本發(fā)明的范圍不限于此。歐姆層140和導(dǎo)電支撐構(gòu)件150用作第二電極層。參照圖6和7,如果形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件150,導(dǎo)電支撐構(gòu)件150用作基底,從而可以移除襯底101。襯底101可利用物理方法和/或化學(xué)方法移除。根據(jù)物理方法，利用將具有預(yù)定波長的激光輻照到襯底101上的LLO法(激光剝離)來分離襯底101。根據(jù)化學(xué)方法，通過將蝕刻劑溶液注入緩沖層103中移除緩沖層103，使得可以分離襯底101。在移除襯底101之后，實施相對于緩沖層103表面的移除Ga氧化物的工藝。可以不執(zhí)行該工藝。參照圖7和8，移除緩沖層103。緩沖層103可利用干蝕刻工藝、濕蝕刻工藝或拋光工藝移除。此時，如果緩沖層103摻雜有導(dǎo)電摻雜劑，則可以不移除緩沖層103。參照圖9和10，粗糙結(jié)構(gòu)112可形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111的上表面的部分A2上或者在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111的整個表面上。粗糙結(jié)構(gòu)112可利用干蝕刻法而具有凹凸形狀，并且可以改變凹凸形狀?？梢圆恍纬纱植诮Y(jié)構(gòu)112。具有預(yù)定圖案的第一電極151形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111的上表面上。圖11是示出根據(jù)第二實施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖。在第二實施方案中，將省略與第一實施方案相同的元件和功能的說明，以免贅述。參照圖11，在半導(dǎo)體發(fā)光器件100A中，具有多個島狀的反射層120形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115之下，并且歐姆層140形成于反射層120和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115之下。在此處，反射層120可形成有凹凸形狀。反射層120形成于發(fā)光結(jié)構(gòu)110的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115之下，并且歐姆層140的凸部145形成于反射層120的島之間。反射層120和歐姆層140的凸部145可形成于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層115的下表面上。如上文公開的，在實施方案中，第一介質(zhì)121或第二介質(zhì)131的厚度以及第一介質(zhì)121和第二介質(zhì)131對的數(shù)目根據(jù)從發(fā)光器件發(fā)射的光的波長來調(diào)節(jié)，從而可以提供高反射率。反射層120在300nm至700nm的波長范圍內(nèi)具有高反射特性。在本發(fā)明的說明中，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一襯墊或另一圖案之“上/上方”或“下/下方”時，它可以“直接”或“間接”在所述另一襯底、層(或膜)、區(qū)域、襯墊或圖案層之上或下，或者也可以存在一個或更多中間層。關(guān)于術(shù)語每層的“上/上方”或“下/下方”是參照附圖描述的。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個示例性實施方案描述本發(fā)明，但是應(yīng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計多種其它修改方案和實施方案，它們也在本公開內(nèi)容的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地，可以對本公開內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求中的主題組合布置的組成部件和/或布置進(jìn)行各種變化和修改。除了對組成部件和/或布置進(jìn)行變化和修改之外，可替代使用對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言也是明顯的。工業(yè)實用性實施方案可提供垂直型半導(dǎo)體發(fā)光器件。實施方案可提高外部發(fā)光效率。 實施方案可改善半導(dǎo)體發(fā)光器件的可靠性。另外，本發(fā)明還涉及如下技術(shù)方案I. 一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括包括第III-V族化合物半導(dǎo)體層的發(fā)光結(jié)構(gòu)；在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的反射層，所述反射層包括彼此不同的且交替堆疊的介質(zhì)；和所述反射層之下的第二電極層。2.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層包括具有第一折射率的第一介質(zhì)和所述第一介質(zhì)之下具有第二折射率的第二介質(zhì)的對，并且所述對的數(shù)目至少為10。3.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層包括具有第一厚度的第一介質(zhì)和所述第一介質(zhì)之下具有第二厚度的第二介質(zhì)的對，并且所述對的數(shù)目至少為10。4.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層中的所述介質(zhì)分別包括AlN 和 GaN 層。5.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層具有AlN-GaN對或GaN-AlN對，并且所述對的數(shù)目為10至30。6.根據(jù)項目4所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述AlN層的厚度為35nm至80nm，并且所述GaN層的厚度為30nm至75nm。7.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層通過堆疊30對或更少的兩種材料形成，所述兩種材料具有彼此不同的折射率并且選自GaN、InN、AIN、InGaN, AlGaN,InAlGaN和 AlInN。8.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括所述反射層之下的歐姆層；和所述歐姆層之下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件，其中所述歐姆層包括選自Pt、Ni、Au、Rh和Pd中的一種。9.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括形成于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的粗糙結(jié)構(gòu)和第一電極。10.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下具有凹凸形狀，并且所述第二電極層在所述反射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下與所述反射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)電接觸。
11.根據(jù)項目I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括具有第一電極的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之下的有源層；和所述有源層和所述反射層之間的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層。12. 一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之下的
有源層和所述有源層之下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的反射層，所述反射層包括具有第一折射率的第一介質(zhì)和具有第二折射率的第二介質(zhì)；和所述反射層之下的第二電極層。13.根據(jù)項目12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中利用導(dǎo)電材料形成所述反射層的所述第一介質(zhì)和所述第二介質(zhì)。14.根據(jù)項目12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一介質(zhì)具有35nm至SOnm的厚度，所述第二介質(zhì)具有30nm至75nm的厚度,并且所述第一介質(zhì)的厚度與所述第二介質(zhì)的厚度不同。15.根據(jù)項目12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層具有凹凸形狀或多個島形狀，并且所述第二電極層在所述反射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下與所述反射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)電接觸。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括 發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之下的有源層以及在所述有源層之下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層； 在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的反射層，所述反射層包括具有第一折射率的第一介質(zhì)和具有不同于所述第一折射率的第二折射率的第二介質(zhì)； 在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成的第一電極層；和 在所述反射層之下的第二電極層， 其中所述第二電極層電接觸所述反射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)， 其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括其中設(shè)置有所述第一電極層的上表面，同時在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的所述上表面的其他部分上形成粗糙結(jié)構(gòu)， 其中所述第二電極層包括具有金屬材料的導(dǎo)電支撐構(gòu)件， 其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括AlGaN基半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括AlGaN基半導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層的第一介質(zhì)和第二介質(zhì)由導(dǎo)電材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一介質(zhì)的厚度為35nm至80nm，所述第二介質(zhì)的厚度為30nm至75nm,并且所述第一介質(zhì)的厚度不同于所述第二介質(zhì)的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述有源層之間的第一 AlGaN基導(dǎo)電包覆層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述有源層之間的第二 AlGaN基導(dǎo)電包覆層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述有源層包括AlGaN層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層包括所述第一介質(zhì)和所述第一介質(zhì)之下的所述第二介質(zhì)的對。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述對的數(shù)目至少為10。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層包括具有第一厚度的所述第一介質(zhì)和所述第一介質(zhì)之下具有不同于所述第一厚度的第二厚度的所述第二介質(zhì)的對。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件包括Cu和Au中的至少一種材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層通過堆疊30對或更少的兩種材料形成，所述兩種材料具有彼此不同的折射率并且選自GaN、InN, A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN 和 AlInN。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一電極層包括預(yù)定圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述有源層之間的第一 AlGaN導(dǎo)電包覆層，以及設(shè)置在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述有源層之間的第二 AlGaN導(dǎo)電包覆層，其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層是n型導(dǎo)電半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層是p型導(dǎo)電半導(dǎo)體層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一電極層包括在所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件上的歐姆層，所述歐姆層包括選自Pt、Ni、Au、Rh和Pd中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一介質(zhì)和第二介質(zhì)的折射率由下面的等式表示 T=A/ (4n) 其中T表示每種介質(zhì)的厚度，\表示發(fā)光結(jié)構(gòu)的波長，n表示每種介質(zhì)的折射率。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述反射層具有凹凸形狀或多個島形狀。
全文摘要
公開了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之下的有源層以及在所述有源層之下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之下的反射層，所述反射層包括具有第一折射率的第一介質(zhì)和具有不同于所述第一折射率的第二折射率的第二介質(zhì)；在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成的第一電極層；和在所述反射層之下的第二電極層。
文檔編號H01L33/22GK102751405SQ20121025151
公開日2012年10月24日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者樸炯兆 申請人:Lg伊諾特有限公司