氮化物半导体发光器件及其制造方法技术

提供一种氮化物半导体发光器件及其制造方法，其能够通过在ＬＥＤ芯片的侧面上形成反射层改进发光效率。实施方案提供了包括发光器件芯片和反射层的氮化物半导体发光器件。反射层形成在发光器件芯片的侧面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
现有技术的氮化物半导体的实例包括GaN基氮化物半导体.GaN 基氮化物半导体被应用于蓝色/绿色发光二极管(LED)的光学器件、 高速开关和高功率器件例如金属氣化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)以及也被称为异质结场效应晶体管的高电子迁移率晶体 管(HEMT)。具体地，具有结晶层的半导体发光器件在发光器件领域例如GaN 基氮化物半导体应用领域例如LED和半导体激光二极管中作为聚光 灯中发射蓝光的器件，其中在所述结晶层中GaN基氮化物半导体的 Ga位置处掺杂有II族元素例如Mg和Zn。GaN基氮化物半导体可以是具有多量子阱结构的发光器件，例如 如困1所示。发光器件生长在主要由蓝宝石或SiC形成的衬底1上。 而且，例如由AlGaN层形成的多晶薄层在低生长温度下生长为蓝宝石 或SiC衬底1上的緩沖层2,然后在高温下在緩沖层2上顺序堆叠GaN 底层3。发光有源层4布置在GaN底层3上。在有源层4上順序堆叠通过 热退火转化为p型层的掺杂Mg的AlGaN电子势垒层5、掺杂Mg的 InGaN层6和掺杂Mg的GaN层7。而且，在掺杂Mg的GaN层7和GaN底层3上形成绝缘层8。在 GaN层7和GaN底层3上分别形成p型电极9和n型电极10，由此 形成发光器件，参考图2，在有源层4处发射的光通过光路例如①、②和③传播。 在此，光路③是对应于光在材料边界处全内反射的^，全内反射时光于或大于预定角度(即临界角)的角;1A射。因此，根据现有技术的氮化物半导体发光器件，通过光路③传播 的有源层4产生的部分光在传输到底面或側面时被吸收。因此，包括有 源层4的发光器件的发光效率明显降低。
技术实现思路
本专利技术的实施方案涉及，其 基本避免了由于现有技术的局限和缺点导致的一个或多个问题。本专利技术的实施方案提供，其 能够通过在LED芯片的側面上形成反射层而改善发光效率。而且，本专利技术的实施方案提供氮化物半导体发光器件及其制造方 法，其能够利用形成反射层来改善发光效率，所述反射层形成在衬底 上形成有图案的或在衬底上没有形成图案的LED芯片的两侧上。本专利技术的其它优点、目的和特征将部分在下面的说明中进行阐述， 并且当研究下文时，部分这些优点、目的和特征对本领域技术人员而 言将变得显而易见，或者可以从本专利技术的实践中得到了解。通过在书 面说明书和其权利要求以及所附附图中具体指出的结构，可以实现和 达到本专利技术的目的和其它优点。本专利技术的实施方案提供一种氮化物半导体发光器件，包括发光 器件芯片和在该发光器件芯片的側面上的反射层。本专利技术的另 一个实施方案提供一种制造氮化物半导体发光器件的 方法，所述方法包括形成发光器件芯片条(bar);和在发光器件芯 片条的側面上形成第一反射层，应该理解的是，本专利技术前面的一般描述以及下文中的详细描述是 示例性和说明性的，旨在提供如所要求的本专利技术进一步说明。附图说明附图提供了对本专利技术的进一步的理解，其并入到本申请中并构成 本申请的一部分，本专利技术图示性的实施方案和描述用于说明本专利技术的原理。附图中图l是根据现有技术的氮化物半导体发光器件的截面图；图2是图示说明根据现有技术的氮化物半导体发光器件的光路困；图3A~3F是说明根据本专利技术第一实施方案制造氮化物半导体的 方法的截面图；图4是根据本专利技术第一实施方案的氮化物半导体发光器件的透视图；图5A是根据本专利技术的第一实施方案的氮化物半导体发光器件芯 片的平面图；图5B是根据本专利技术的改进第一实施方案的氮化物半导体发光器 件芯片的平面图；图6是根据本专利技术的第一实施方案的氮化物半导体发光器件的截 面困；图7是根据本专利技术的第二实施方案的氮化物半导体发光器件芯片 的平面图；和图8是根据本专利技术的第三实施方案的氮化物半导体发光器件的截 面图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的优选实施方案，其实例在附图中图示说明。应该理解，当层被称为在另一层或衬底之上/下时，它可以直接在所述另一层或衬底之上/下，或者也可以存在中间层。根据本专利技术实施方案的氮化物半导体发光器件被应用于具有MQW结构的npn型发光器件，但是并不限于此。 第一实施方案图3A~3F是说明制造根据本专利技术第一实施方案的氮化物半导体 的方法的截面困。首先，图3A是衬底的截面图。衬底21可以是例如Si衬底、蓝宝 石衬底和SiC衬底中的一种。沿着X轴方向在所述衬底中形成预定图 案21-1。虽然下面将描述具有构成表面不平坦的条紋状图案的表面 不平坦困案，但是，表面不平坦困案并不限于此。例如，可以使用具 有透镜状的表面不平坦图案。可以利用光刻和蚀刻来形成具有条紋状 的表面不平坦图案21-1。在此，表面不平坦图案21-1的表面不平 坦可具有约5jun的宽度和约1 2^un的高度和深度。接着，参考图3B,在衬底21上形成緩冲层22。例如，緩沖层22 可以通过将衬底21安装在金属有机化学气相沉积(MOCVD )反应器 (没有示出)上和在几百度的生长温度下生长GaN层来形成。接着，参考图3C，在緩冲层22上形成笫一传导型半导体层23。 例如，第一传导型半导体层23可以通过在緩冲层22上供应含n型掺 杂剂例如NH3、 TMGa和Si的硅烷(silan )气体而生长为n型氮化物 层例如GaN层。接着，参考图3D，在第一传导型半导体层23上形成有源层24。 例如，可以通过在约700 850r的生长温度下，利用氮气作为栽气来 供应NH3、 TMGa和TMIn从而使有源层24形成为InGaN层。在此， 有源层24可以具有通过以不同摩尔比生长各个元素而形成的堆叠结 构，例如可具有利用InGaN中不同In含量形成的堆叠结构。接着，参考图3E，在有源层24上形成第二传导型半导体层25。 例如，笫二传导型半导体层25可以在约卯0 ~ 1100。C的环境温度下， 通过利用氢气作为栽气来供应 TMGa 、 TMA1 、 EtCp2MgiMg(C2HsCsH4)2)和NH3从而形成p型氮化物层例如AlGaN层。接着，参考图3F，在第二传导型半导体层25上形成第三传导型 半导体层26。例如，在约500~900汇的温度下热退火处理第三传导型 半导体层26来进行控制，使得第二传导型半导体层25具有最大的空 穴浓度。供应含n型掺杂剂的硅烷气体，以在第二传导型半导体层25 上生长作为薄n型GaN层的笫三传导型半导体层26。参考图3A~3F，根据本专利技术第一实施方案的氮化物半导体发光器 件可以制成npn结结构或根据堆叠在村底上的半导体层而不存在第三 传导型半导体层的pn结结构。而且，分别在笫一传导型半导体层23和笫三传导型半导体层26 上形成电极。例如，当形成第三传导型半导体层26时，实施湿蚀刻例 如各向异性湿蚀刻以暴露部分第一传导型半导体层23，从而实现ii型 电极33.可以在第一传导型半导体层23的暴露部分上形成由Ti形成的n 型电极33。而且，在笫三传导型半导体层26上形成p型电极32。在 此，p型电极32可以是由ITO、 ZnO、 RuOx、 TiOx和IrOx中的一种 形成的透明电极。图4是根据本专利技术第一实施方案的氮化物半导体发光器件的透视图。参考困4，在困3F所示的笫一传导型半导体层23上形成n型电 极33。在第三传导型半导体层26上形成p型电极32。当在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体发光器件，包含：　　　　发光器件芯片；和　　　　在所述发光器件芯片的侧面上的反射层。

【技术特征摘要】
KR 2006-3-5 10-2006-00207411. 一种氮化物半导体发光器件，包含发光器件芯片；和在所述发光器件芯片的侧面上的反射层。2. 根据权利要求1的器件，其中所述反射层形成在所述发光器件芯 片的至少一个側面上。3. 根据权利要求1的器件，其中所述发光器件芯片包含具有表面不 平坦的衬底。4. 根据权利要求3的器件，其中所述表面不平坦包含条紋状和透镜 状。5. 根据权利要求:l的器件，其中所述反射层包含化合物半导体层.6. 根据权利要求1的器件，其中所述反射层包含AlxInyGaN ( 0S《1 ， 0SySl)的化合物半导体层。7. 根据权利要求l的器件，其中所述反射层包含多个层.8. 根据权利要求1的器件，其中所述发光器件芯片具有至少一个以 预定角度倾斜的侧面。9. 一种氮化物半导体发光器件，包含 发光器件芯片条；和在所述发光器件芯片条的側面上的反射层.10. 根据权利要求9的器件，其中所述反射层形成在所迷发光器件芯 片条的至少一个側面上。11. 一种制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰润，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]