專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體發(fā)光器件的應(yīng)用越來越廣泛。所謂的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括半導(dǎo)體發(fā)光二極管和激光二極管，是以化合物半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，經(jīng)外延、管芯制作、后道封裝等工藝制程的器件，其廣泛應(yīng)用于信息處理及通信等技術(shù)領(lǐng)域。對于半導(dǎo)體發(fā)光器件而言，其出光面的電極面積總是只占據(jù)其對應(yīng)工作區(qū)的一小部分，器件在工作時(shí)注入的電流容易集中在靠近電極的地方而不能有效地在整個(gè)器件內(nèi)擴(kuò)展開，導(dǎo)致注入到結(jié)區(qū)電流分布不均，這種效應(yīng)叫做電流集邊效應(yīng)。對于普通的功率型二極管，電流集邊效應(yīng)是普遍存在的一個(gè)問題。電流集邊效應(yīng)容易引起發(fā)光器件局部過熱而擊 穿，會(huì)降低器件的工作壽命，限制器件的額定功率。此外，電流集邊效應(yīng)還會(huì)大幅的降低發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題為解決上述的一個(gè)或多個(gè)問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，以抑制半導(dǎo)體發(fā)光器件中的電流集邊效應(yīng)。( 二 )技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括第二電極；第一摻雜類型的第一半導(dǎo)體層，與第二電極電性連接；有源層，形成于第一半導(dǎo)體層上；第二摻雜類型的第二半導(dǎo)體層，形成于有源層上；第一摻雜類型的第一簡并半導(dǎo)體層，形成于第二半導(dǎo)體層上；第二摻雜類型的第二簡并半導(dǎo)體層，形成于第一簡并半導(dǎo)體層上；第一電極，與第二簡并半導(dǎo)體層電性連接；其中，第一摻雜類型和第二摻雜類型分別為P型摻雜和η型摻雜中的一種；第一簡并半導(dǎo)體層與第二簡并半導(dǎo)體層的界面處形成第一隧穿Pn結(jié)；第二半導(dǎo)體層與第一簡并半導(dǎo)體層的界面處形成第二隧穿Pn結(jié)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的制備方法，包括在襯底上依次沉積第一半導(dǎo)體層、有源層、第二半導(dǎo)體層、第一簡并半導(dǎo)體層、第二簡并半導(dǎo)體層，其中，第一半導(dǎo)體層和第一簡并半導(dǎo)體層為第一摻雜類型；第二半導(dǎo)體層和第二簡并半導(dǎo)體層為第二摻雜類型，第一摻雜類型和第二摻雜類型分別為P型摻雜和η型摻雜中的一種；第一簡并半導(dǎo)體層與第二簡并半導(dǎo)體層的界面處形成第一隧穿Pn結(jié)；第二半導(dǎo)體層與第一簡并半導(dǎo)體層的界面處形成第二隧穿Pn結(jié)；形成第二電極和第一電極，該第二電極與第一半導(dǎo)體層電性連接，第一電極與第二簡并半導(dǎo)體層電性連接。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法具有以下有益效果
(I)通過設(shè)置第一隧穿pn結(jié)，當(dāng)?shù)谝浑姌O層200與第二電極層100之間開始施加正壓降時(shí)，微區(qū)垂直方向電流將達(dá)到飽和，此時(shí)第一隧穿pn結(jié)有一部分區(qū)域的縱向電流可以處于飽和狀態(tài)，該部分區(qū)域的縱向電流是均一的，最大限度的抑制了電流集邊效應(yīng)；(2)通過設(shè)置第二隧穿pn結(jié)，當(dāng)?shù)谝浑姌O層200與第二電極層100之間開始施加正壓降時(shí)，該第二隧穿pn結(jié)將反向?qū)?，起到在η型簡并半?dǎo)體層42與ρ型半導(dǎo)體之間形成良好的電連接的作用。綜上所述,第一隧穿pn節(jié)和第二隧穿pn結(jié)的特性使注入到有源層中的電流分布均勻化，從而提高了發(fā)光器件的電流分布均勻性。


圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為隧穿p-n結(jié)的電流-電壓關(guān)系曲線；圖3A為圖I所示半導(dǎo)體發(fā)光器件各層薄膜沉積后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B為圖I所示半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底移除后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件符號說明200-第一電極層； 41-p型簡并半導(dǎo)體層；42-n型簡并半導(dǎo)體層；61_p型半導(dǎo)體層；50-有源層；31-n型半導(dǎo)體層；100-第二電極層； 43-n型簡并半導(dǎo)體層；44-p型簡并半導(dǎo)體層；62_n型半導(dǎo)體層。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。此外，以下實(shí)施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提出了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。請參照圖1，該半導(dǎo)體發(fā)光器件包括第一電極層200 ；p型簡并半導(dǎo)體層41,位于所述第一電極層200上；n型簡并半導(dǎo)體層42，位于所述ρ型簡并半導(dǎo)體層41上，在該η型簡并半導(dǎo)體層42和所述ρ型簡并半導(dǎo)體層41的界面處形成第一隧穿pn結(jié)；p型半導(dǎo)體層61，位于所述η型簡并半導(dǎo)體層42上，在該ρ型半導(dǎo)體和所述η型簡并半導(dǎo)體層42的界面處形成第二隧穿pn結(jié)；有源層50，位于所述ρ型半導(dǎo)體層61上；n型半導(dǎo)體層31，位于所述有源層50上；第二電極層100，位于所述η型半導(dǎo)體層31上。
采用圖I所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光器件中，其采用的一般為絕緣襯底，例如了藍(lán)寶石襯底、MgO和金剛石。在這種情況下,第一電極層200為將絕緣襯底刻蝕后(在形成第一電極以后再移除)沉積在P型簡并半導(dǎo)體層41的另一面的導(dǎo)電金屬薄膜，其同時(shí)起到導(dǎo)電、支撐的作用，可以由鎳(Ni)、銀(Ag)、鉬(Pt)、金(Au)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鎢(W)中的一種組成。本實(shí)施例中，有源層50可以是單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)，例如InGaN阱層/GaN壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，ρ型簡并半導(dǎo)體層41、η型簡并半導(dǎo)體層42、ρ型半導(dǎo)體層61、有源層50、η型半導(dǎo)體層31均是基于同一種半導(dǎo)體材料形成，其區(qū)別僅在于摻雜的類型和濃度。上述半導(dǎo)體材料可以是Si、Ge、SiC、ZnO、ZnSe、ZnS、III族氮化物系、III族磷化物系、III族砷化物系。其中，III族氮化物系指的是AlInGaN四元合金，該四元合金中，Al、In、Ga元素之和與N元素相同，其比例可以適當(dāng)調(diào)整，甚至可以為O。III族磷化物系指的是AlInGaP四元合金,該四元合金中，Al、In、Ga元素之和與P元素相同,其比例可以適當(dāng)調(diào) 整，甚至可以為O。III族As化物系指的是AlInGaAs四元合金,該四元合金中，Al、In、Ga元素之和與As元素相同，其比例可以適當(dāng)調(diào)整，甚至可以為O。對于上述半導(dǎo)體材料，如果是η型摻雜，則應(yīng)當(dāng)摻雜施主雜質(zhì)，例如如果半導(dǎo)體材料為Si,則摻雜元素可以為P，或如果半導(dǎo)體材料為GaN,則摻雜元素可以為Si。如果是P型摻雜，則應(yīng)當(dāng)摻雜受主雜質(zhì)，例如如果半導(dǎo)體材料為Si，則摻雜元素可以為B，或如果半導(dǎo)體材料為GaN，則摻雜元素可以為Mg。在圖I所示的半導(dǎo)體發(fā)光器件中，η型簡并半導(dǎo)體層為具有高濃度施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體，其摻雜濃度應(yīng)當(dāng)大于102°cm_3。例如，簡并η型硅是通過在硅中摻入2.3X102°cm_3以上磷原子來實(shí)現(xiàn)。P型簡并半導(dǎo)體層為具有高濃度受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體，其摻雜濃度應(yīng)當(dāng)大于1018cm_3。簡并ρ型硅是通過在硅中摻入IO18CnT3以上硼原子來實(shí)現(xiàn)。對于η型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明不進(jìn)行限定。此外，所述第一簡并半導(dǎo)體層和第二簡并半導(dǎo)體層的厚度均介于I納米至I微米的范圍之內(nèi)，優(yōu)選的為50納米至100納米。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的厚度。圖2為分別以Ge、Si和GaAs為半導(dǎo)體材料的隧穿pn結(jié)的電流-電壓關(guān)系曲線。請參照圖I與圖2，當(dāng)?shù)谝浑姌O層200與第二電極層100之間開始施加正壓降時(shí)，該第一隧穿Pn結(jié)將正向開啟，隨著第一電極層200與第二電極層100之間正壓降逐漸加大，該第一隧穿pn結(jié)的微區(qū)垂直方向動(dòng)態(tài)電阻將從一個(gè)非常小的值增加到接近無窮大，微區(qū)垂直方向電流將達(dá)到飽和，此時(shí)第一隧穿pn結(jié)有一部分區(qū)域的縱向電流可以處于飽和狀態(tài)，顯然該部分區(qū)域的縱向電流是均一的，從而最大限度的抑制了電流集邊效應(yīng)。同時(shí)，當(dāng)?shù)谝浑姌O層200與第二電極層100之間開始施加正壓降時(shí)，該第二隧穿pn結(jié)將反向?qū)?，起到在η型簡并半?dǎo)體層42與ρ型半導(dǎo)體之間形成良好的電連接的作用?？梢?，第一隧穿pn節(jié)和第二隧穿pn結(jié)的特性使注入到有源層50中的電流分布均勻化，從而提高了發(fā)光器件的電流分布均勻性。以下將介紹幾種基于圖I所示半導(dǎo)體發(fā)光器件的幾種變形的方案。在介紹該幾種變形方案時(shí)，在介紹其具體結(jié)構(gòu)時(shí)，將省略與圖I完全相同的部分。圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該半導(dǎo)體發(fā)光器件包括第一電極層200 ；n型簡并半導(dǎo)體層43,位于所述第一電極層200上；P型簡并半導(dǎo)體層44，位于所述η型簡并半導(dǎo)體層43上，在該ρ型簡并半導(dǎo)體層42和所述P型簡并半導(dǎo)體層41的界面處形成第一隧穿pn結(jié)；n型半導(dǎo)體層62，位于所述ρ型簡并半導(dǎo)體層44上，在該η型半導(dǎo)體和所述ρ型簡并半導(dǎo)體層42的界面處形成第二隧穿pn結(jié)；有源層50，位于所述η型半導(dǎo)體層62上；ρ型半導(dǎo)體層32，位于所述的有源層50上；第二電極層100，位于所述ρ型半導(dǎo)體層32上?？梢?，圖4所示的半導(dǎo)體發(fā)光器件與圖I相比，其只是將半導(dǎo)體材料摻雜類型由P型變成η型，由η型改為ρ型，其實(shí)現(xiàn)抑制電流集邊效應(yīng)的原理類似，此處不再贅述?；趫DI所示的半導(dǎo)體發(fā)光器件，圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖I所示半導(dǎo)體發(fā)光器件不同的是，圖5所示半導(dǎo)體發(fā)光器件的襯底10為導(dǎo)電襯底，因此可以保留襯底10，第二電極層100可以直接在襯底10的表面形成。該導(dǎo)電襯底的材質(zhì)選自于以下其中之一硅、鍺、碳化硅、砷化鎵、磷化銦等。
基于圖I所示的半導(dǎo)體發(fā)光器件，圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖I所示半導(dǎo)體發(fā)光器件不同的是，圖6所示半導(dǎo)體發(fā)光器件的襯底10雖然也是絕緣的，其預(yù)設(shè)位置的所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)、第一簡并半導(dǎo)體層(42)、第二半導(dǎo)體層￠1)和有源層(50)被刻蝕，形成暴露所述第一半導(dǎo)體層的臺(tái)階；所述第二電極層100的導(dǎo)電金屬薄膜形成于所述臺(tái)階上?？梢?，基于圖I所示的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其具有圖5、圖6兩種形式的變形。同樣，基于圖4所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件也具有類似的兩種變形，此處不再贅述。下文以插入隧穿pn結(jié)的氮化鎵(GaN)基垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管(LED)為例對圖I所示具體的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制備過程進(jìn)行說明。參照圖1，插入隧穿pn結(jié)的GaN基LED的結(jié)構(gòu)由下至上包括ρ電極(由Ni/Ag/Ni/Au薄膜和銅襯底組成)200、重?fù)诫s的ρ型GaN層41、重?fù)诫s的η型GaN層40、ρ型GaN層61、InGaN/GaN多量子阱疊層50、n型GaN層31，以及η電極層100 (由Al/Ti/Au薄膜)。該器件的制備包括以下過程步驟A，參照圖3A，將一個(gè)藍(lán)寶石襯底10放入MOCVD反應(yīng)爐中，依照現(xiàn)有的銦鎵鋁氮(Al/In/GaN)半導(dǎo)體材料生長工藝，生長GaN基LED的疊層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)從下到上依次包括η型GaN層31、InGaN/GaN多量子阱有源層50、ρ型GaN層61、重?fù)诫sη型GaN層42和重?fù)诫sP型GaN層41。半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)生長完后,在760°C下氮?dú)鈿夥罩袑υ摪雽?dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱退火20分鐘。然后該半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)上表面沉積Ni/Ag/Ni/Au金屬薄膜，在該金屬薄膜上電鍍厚度200微米的銅層，作為第一電極層；步驟B，參照圖3B，采用激光剝離技術(shù)將該結(jié)構(gòu)的藍(lán)寶石襯底移除，并使用5%鹽酸溶液將該結(jié)構(gòu)清洗干凈；采用光刻、電子束蒸發(fā)和金屬剝離的方法在移除藍(lán)寶石襯底后露出的η型氮化鎵層上制作η電極層200，該η電極層是圖形化Al/Ti/Au金屬薄膜。至此就得到本發(fā)明的插入隧穿Pn結(jié)的氮化鎵(GaN)基垂直結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管，如圖I所示。下文以插入隧穿pn結(jié)的GaN基橫向結(jié)構(gòu)發(fā)光二級管為例對圖6所示的具體半導(dǎo)體發(fā)光器件的制備過程進(jìn)行說明。參照圖6，插入隧穿pn結(jié)的GaN基橫向結(jié)構(gòu)發(fā)光二級管由下至上包括藍(lán)寶石襯底10,η型GaN層31、η電極層100(Cr/Pt/Au薄膜)、InGaN/GaN多量子阱疊層50、p型GaN層61、η型重?fù)紾aN層42、P型重?fù)紾aN層41、ITO透明電極層70以及ρ電極層200 (由Cr/Pt/Au薄膜)。該器件的制備包括以下過程步驟A，參照圖3A，將一個(gè)藍(lán)寶石襯底10放入MOCVD反應(yīng)爐中，依照現(xiàn)有的銦鎵鋁氮(Al/In/GaN)半導(dǎo)體材料生長工藝，生長GaN基LED的疊層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)從下到上依次包括η型GaN層31、InGaN/GaN多量子阱有源層50、ρ型GaN層61、重?fù)诫sη型GaN層42和重?fù)诫sP型GaN層41。半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)生長完后,在760°C下氮?dú)鈿夥罩袑υ摪雽?dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱退火20分鐘。然后該半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)上表面沉積ITO透明電極薄膜70。步驟K，參照圖6，光刻刻蝕臺(tái)面，暴露η型GaN層31 ;步驟CT，參照圖6，采用光刻、電子束蒸發(fā)和金屬剝離的方法在暴露的η型GaN層和ITO透明電極層上同時(shí)制作η電極層100和P電極層200。至此就得到如圖6所示的插入隧穿Pn結(jié)的GaN基橫向結(jié)構(gòu)發(fā)光二級管?！?br> 根據(jù)上述描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚的知道上述給出的幾種變形方案對應(yīng)半導(dǎo)體發(fā)光器件的制備方法，將不再重復(fù)描述。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，包括 第二電極； 第一摻雜類型的第一半導(dǎo)體層(31)，與所述第二電極電性連接； 有源層(50)，形成于所述第一半導(dǎo)體層(31)上； 第二摻雜類型的第二半導(dǎo)體層(61)，形成于所述有源層(50)上； 第一摻雜類型的第一簡并半導(dǎo)體層(42)，形成于所述第二半導(dǎo)體層(61)上； 第二摻雜類型的第二簡并半導(dǎo)體層(41)，形成于所述第一簡并半導(dǎo)體層(42)上； 第一電極，與所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)電性連接； 其中，所述第一摻雜類型和第二摻雜類型分別為P型摻雜和η型摻雜中的一種；所述第一簡并半導(dǎo)體層(42)與所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)的界面處形成第一隧穿ρη結(jié)；所述第二半導(dǎo)體層(61)與所述第一簡并半導(dǎo)體層(42)的界面處形成第二隧穿ρη結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述第二電極包括導(dǎo)電金屬層(100)，該導(dǎo)電金屬層(100)形成于所述第一半導(dǎo)體層(31)遠(yuǎn)離有源層(50)的另一面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述第二電極包括導(dǎo)電襯底(10)和導(dǎo)電金屬層(100)； 其中，所述第一半導(dǎo)體層(31)和導(dǎo)電金屬層(100)分別形成于所述導(dǎo)電襯底(10)的兩面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，還包括絕緣襯底(10)，所述第一半導(dǎo)體層(31)形成于該絕緣襯底(10)上； 預(yù)設(shè)位置的所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)、第一簡并半導(dǎo)體層(42)、第二半導(dǎo)體層(61)和有源層(50)被刻蝕，形成暴露所述第一半導(dǎo)體層的臺(tái)階； 所述第二電極層包括導(dǎo)電金屬層(100)，形成于所述臺(tái)階上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，在所述發(fā)光器件開啟時(shí)，所述第一隧穿PU結(jié)在處于正向偏置狀態(tài)；所述第二隧穿ρη結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)、第一簡并半導(dǎo)體層(42)、第二半導(dǎo)體層(61)、有源層(50)、第一半導(dǎo)體層(31)為基于以下群組中的同一種半導(dǎo)體材料形成Si、Ge、SiC、ZnO, ZnSe, ZnS, III族氮化物系材料、III族磷化物系材料和III族砷化物系材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于對于η型簡并半導(dǎo)體層，其摻雜濃度大于102°cm_3，對于P型簡并半導(dǎo)體層，其摻雜濃度大于1018cm_3。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述第一簡并半導(dǎo)體層和第二簡并半導(dǎo)體層的厚度均介于I納米至I微米的范圍之內(nèi)。
9.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括 在襯底上依次沉積第一半導(dǎo)體層(31)、有源層(50)、第二半導(dǎo)體層(61)、第一簡并半導(dǎo)體層(42)、第二簡并半導(dǎo)體層(41)，其中，所述第一半導(dǎo)體層(31)和第一簡并半導(dǎo)體層(42)為第一摻雜類型；所述第二半導(dǎo)體層￠1)和第二簡并半導(dǎo)體層(41)為第二摻雜類型，所述第一摻雜類型和第二摻雜類型分別為P型摻雜和η型摻雜中的一種；所述第一簡并半導(dǎo)體層(42)與所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)的界面處形成第一隧穿ρη結(jié)；所述第二半導(dǎo)體層(61)與所述第一簡并半導(dǎo)體層(42)的界面處形成第二隧穿ρη結(jié)；形成第二電極和第一電極，該第二電極與第一半導(dǎo)體層(31)電性連接，所述第一電極與所述第二簡并半導(dǎo)體層(41)電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述形成第二電極的步驟包括 移除所述襯底； 在所述第一半導(dǎo)體層(31)遠(yuǎn)離有源層(50)的另一面沉積導(dǎo)電金屬層(100)，以形成所述第二電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件制備方法，其特征在于，所述移除襯底的步驟包括 采用激光剝離法將所述襯底的主體部分移除； 采用腐蝕溶液去除所述疊層上所述襯底的殘余部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述襯底為導(dǎo)電襯底(10)； 所述形成第二電極的步驟包括在所述導(dǎo)電襯底遠(yuǎn)離所述第一半導(dǎo)體層(31)的另一面沉積導(dǎo)電金屬層(100),以形成第二電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述形成第二電極的步驟包括 刻蝕預(yù)設(shè)位置的所述第二簡并半導(dǎo)體層、第一簡并半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和有源層(50)，形成暴露所述第一半導(dǎo)體層的臺(tái)階； 在所述臺(tái)階上沉積導(dǎo)電金屬層(100)，形成第二電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件制備方法，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層(31)、有源層(50)、第二半導(dǎo)體層(61)、第一簡并半導(dǎo)體層(42)、第二簡并半導(dǎo)體層(41)的步驟之后還包括 在氮?dú)鈿夥障?，對所述由第一半?dǎo)體層(31)、有源層(50)、第二半導(dǎo)體層(61)、第一簡并半導(dǎo)體層(42)、第二簡并半導(dǎo)體層(41)構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火，其中，退火溫度大于600。。。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法。該半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括第二電極；第一摻雜類型的第一半導(dǎo)體層，與第二電極電性連接；有源層，形成于第一半導(dǎo)體層上；第二摻雜類型的第二半導(dǎo)體層，形成于有源層上；第一摻雜類型的第一簡并半導(dǎo)體層，形成于第二半導(dǎo)體層上；第二摻雜類型的第二簡并半導(dǎo)體層，形成于第一簡并半導(dǎo)體層上；第一電極，與第二簡并半導(dǎo)體層電性連接。本發(fā)明通過在半導(dǎo)體發(fā)光器件插入正偏的隧穿pn結(jié)，大幅增強(qiáng)功率型半導(dǎo)體發(fā)光器件的電流分布均勻性，解決電流集邊效益。
文檔編號H01L33/14GK102891232SQ201210375368
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者郭恩卿, 伊?xí)匝? 王國宏, 劉志強(qiáng) 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所