Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN1802757A - 氮化物半导体发光器件 - Google Patents

氮化物半导体发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN1802757A
CN1802757A CNA2004800159493A CN200480015949A CN1802757A CN 1802757 A CN1802757 A CN 1802757A CN A2004800159493 A CNA2004800159493 A CN A2004800159493A CN 200480015949 A CN200480015949 A CN 200480015949A CN 1802757 A CN1802757 A CN 1802757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
forms
nitride semiconductor
contact electrode
bunch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800159493A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100466307C (zh
Inventor
李昔宪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Lekin Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Publication of CN1802757A publication Critical patent/CN1802757A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100466307C publication Critical patent/CN100466307C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26Materials of the light emitting region
    • H01L33/30Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

提供一种氮化物半导体发光器件。该氮化物半导体发光器件包括:n-型碳化物半导体层;在n-型半导体上形成的含铟超晶格结构层;在所述超晶格结构层上形成的第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的第一簇层(cluster layer);在第一簇层上形成的第一含铟氮化镓层;在第一含铟氮化镓层上形成的第二簇层;在第二簇层上形成的用于发射光的活性层;在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和在p-型氮化物半导体层上形成的第二电极接触层。

Description

氮化物半导体发光器件
技术领域
本发明涉及氮化物半导体,更具体地涉及用于提高光输出和可靠性的氮化物半导体发光器件。
背景技术
通常,GaN基氮化物半导体被应用于光学器件例如蓝/绿LED、以及在其应用领域中具有高速转换和高输出特性的电子器件,例如金属半导体场效应晶体管(MESFET)和高电子迁移率晶体管(HEMT)。具体地,蓝/绿LED被大批量生产,且其全球销售呈指数性增加。这种GaN基氮化物半导体发光器件主要是在蓝宝石衬底或SiC衬底上生长。另外,多晶薄膜AlyGa1-yN层在低生长温度下在蓝宝石衬底或SiC衬底上生长为缓冲层。然后,在高温下在缓冲层上生长未掺杂GaN层、Si掺杂n-GaN层或其组合,从而制作氮化物半导体发光器件,所述氮化物半导体发光器件具有用作第一电极接触层的n-GaN层和在第一电极接触层上形成的用作第二电极接触层的镁掺杂p-GaN层。而且,发光层是具有夹层结构的PN结二极管,其中在第一电极接触层和第二电极接触层之间放置具有多量子阱结构的活性层。
但是,上述构建的氮化物半导体发光器件具有缺点,即在衬底和缓冲层的界面产生约108cm3的非常高的晶体缺陷,因此,氮化物半导体发光器件的电特性,具体是电流泄漏在反偏置条件下增加,因而对器件的可靠性有严重的影响。
而且,氮化物半导体发光器件具有缺点,即由于低亮度而不能用于需要高亮度的大屏幕器件。因此,人们一直在研究提高发光器件的可靠性和提高亮度的解决方案。
发明内容
因此,本发明涉及氮化物半导体发光器件及其制造方法,基本避免由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种氮化物半导体发光器件及其制造方法,其中活性层可以具有改进的结晶度、改进的光输出和可靠性。
为了实现这些和其它的优点和根据本发明的目的,如具体实施和一般描述,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:n-型氮化物半导体层;在n-型氮化物半导体层上形成的含铟超晶格结构层;在超晶格结构层上形成的第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的第一簇层(cluster layer);在第一簇层上形成的第一含铟的氮化镓层;在第一含铟的氮化镓层上形成的第二簇层;在第二簇层上形成的用于发射光的活性层;在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和在p-型氮化物半导体层上形成的第二电极接触层。
在本发明的另一个方面,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的第一簇层;在第一簇层上形成的第一含铟的氮化镓层;在第一含铟的氮化镓层上形成的第二簇层;在第二簇层上形成的活性层;和在活性层上形成的p-型氮化物半导体层。
在本发明的另一个方面,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:n-型第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的第一SiNa簇层;在第一SiNa簇层上形成的第一含铟的氮化镓层;在第一含铟的氮化镓层上形成的第二SiNa簇层;在第二SiNa簇层上形成的用于发射光的活性层;在活性层上形成的p-型氮化镓层;和在p-型氮化镓层上形成的n-型第二电极接触层。
在本发明的另一个方面,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:n-型第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的应变控制层;在应变控制层上形成的用于发射光的活性层,以具有InyGa1-yN阱层、原子尺度厚度的SiNa簇层和InzGa1-zN阻挡层;在活性层上形成的p-型氮化镓层;和在p-型氮化镓层上形成的n-型第二电极接触层。
在本发明的另一个方面,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:n-型第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的应变控制层;在应变控制层上形成的活性层;在活性层上形成的SiNa簇层;在SiNa簇层上形成的p-型氮化物半导体层;和在p-型氮化物半导体层上形成的n-型第二电极接触层。
在本发明的另一个方面,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:n-型第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的应变控制层;在应变控制层上形成的活性层,以具有第一量子阱层、第二量子阱层和介于第一量子阱层与第二量子阱层之间的InxGa1-xN层;在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和在p-型氮化物半导体层上形成的n-型第二电极接触层。
在本发明的另一个方面,提供一种氮化物半导体发光器件,包括:n-型第一电极接触层;在第一电极接触层上形成的用于发射光的活性层;在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和在p-型氮化物半导体层上形成的n-型第二电极接触层,以具有InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构。
氮化物半导体发光器件及其制造方法优点在于:该氮化物半导体发光器件的发光层可具有改善的结晶度、改善的光输出和可靠性。
附图说明
图1是说明根据本发明第一实施方案的氮化物半导体发光器件的层结构的图。
图2是说明根据本发明第二实施方案的氮化物半导体发光器件的层结构的图。
图3是说明根据本发明实施方案的氮化物半导体发光器件的电流特性的图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细说明本发明的优选实施方案。
第一实施方案
图1是说明根据本发明第一实施方案的氮化物半导体发光器件的层结构的图。
参考图1,根据本发明的氮化物半导体发光器件具有在衬底102上形成的缓冲层104。在此,可形成缓冲层104以具有AlInN结构、InGaN/GaN超晶格结构、InxGa1-xN/GaN层叠结构、AlxInyGa1-x-yN/InzGa1-zN/GaN层叠结构或AlInN/GaN层叠结构。另外,在缓冲层104上形成铟掺杂GaN层106,在铟掺杂GaN层106上形成InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层108。而且,在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层108上形成铟掺杂GaN层110,在铟掺杂GaN层110上另外形成InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层112。在此,铟掺杂GaN层和InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层还可以另外重复地和多层地形成。
另外,在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层112上提供n-型第一电极接触层。本发明利用Si-In共掺杂GaN层114作为第一电极接触层。硅和铟共掺杂可以导致低接触电阻,并且可根据硅掺杂量的增加而抑制结晶度的降低。
另外,在Si-In共掺杂GaN层114上形成第一SiNa簇层116(“a”表示大于0的任意值,下文中一样),和在第一SiNa簇层116上形成含较少掺杂铟的第一InzGa1-zN层118。
在第一InzGa1-zN层118上再形成簇层120。此时,形成具有原子尺度厚度的第一SiNa簇层116和第二SiNa簇层120。
在第二SiNa簇层120上形成活性层以发射光。在本发明中,活性层形成具有单量子阱结构或多量子阱结构,其包含InxGa1-xN阱层/InyGa1-yN阻挡层。SiNa簇层分别形成于InxGa1-xN阱层122和InyGa1-yN阻挡层126之间。
换言之,活性层可形成具有单量子阱结构,其包含InxGa1-xN阱层/SiNa簇层/InyGa1-yN阻挡层122、124和126。另外,也可以在具有InxGa1-xN阱层/SiNa簇层/InyGa1-yN阻挡层122、124和126的量子阱结构上形成具有InxGa1-xN阱层/SiNa簇层/InyGa1-yN阻挡层128、130和132的多量子阱结构。阱层、簇层和阻挡层的具体组成比在每层中也可以不同。
此外,在上述构建的活性层上形成p-GaN层136,在p-GaN层136上形成n-型第二电极接触层。在本发明中,第二电极接触层形成具有硅掺杂的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层、其中铟组成变化以控制能带隙的超渐变结构(super grading structure)的InxGa1-xN层。而且,在活性层和p-GaN层136之间另外形成SiNa簇层134。此时,SiNa簇层134形成具有原子尺度的厚度。
上述氮化物半导体发光器件具有n-/p-/n-结。该n-/p-/n-结包括用作第一电极接触层的Si-In共掺杂GaN层114和用作第二电极接触层的硅掺杂n-InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层138。在此,在连续的过程中分别利用第一电极接触层和第二电极接触层形成电极(未示出),和通过电极施加电压。
另外,为了改善氮化物半导体发光器件的光输出和可靠性,在生长活性层之前,原子尺度的SiNa簇层116和120在低摩尔InzGa1-zN层118生长为具有低铟含量(SiNa/低摩尔InxGa1-xN/SiNa)之前和之后生长。上述结构允许低摩尔InzGa1-zN层118控制活性层的应变,并允许活性层的内量子效率得以改善。而且,SiNa簇层116和120允许精确控制应变。
另外,即使当形成活性层时,SiNa簇层124和130以同样的方式再置于InxGa1-xN阱层122和128与InyGa1-yN阻挡层126和132之间(InxGa1-xN/SiNa/InyGa1-yN)。通过插入SiNa簇层124和130,可以改善活性层的内量子效率。
而且,为了抑制镁从镁掺杂p-GaN层136内扩散至活性层,在最后的InxGa1-xN阻挡层132生长之后形成原子尺度的SiNa簇层134。因此,利用n-InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层作为第二电极接触层可以很好地解决由于使用低镁掺杂效率的p-GaN层136作为传统的第二电极接触层引起的高接触电阻的缺点和由于在电极周围产生电流拥挤(current crowding)而引起的可靠性的缺点。换言之,由于n+-层而有效实施电流扩展从而调节工作电压并因此有效地增加了发光器件的寿命。具体地,这种具有n-/p-/n-结的发光器件的结构具有优点,即它能有效地相当于产生大量热的大面积和大输出发光器件。
为了改善内量子效率和增加光输出,本发明形成了具有低铟含量的低摩尔InzGa1-zN层118以控制活性层的应变。而且,为了改善光输出和由铟波动而引起的反向漏电流,在低摩尔InzGa1-zN层118生长之前和之后形成具有原子尺度厚度的SiNa簇层116和120。通过上述过程,生长了具有SiNa簇层116/低摩尔InxGa1-xN118/SiNa簇层120的应变控制层。
另外,在应变控制层生长之后,发射所希望波长的光的活性层具有单量子阱或多量子阱,该单量子阱或多量子阱具有InxGa1-xN阱层/SiNa簇层/InyGa1-yN阻挡层作为一个单元结构。
在此,阱层和阻挡层的每一个铟含量如下:InxGa1-xN(0<x<0.35)/SiNa/InyGa1-yN(0<y<0.1)。另外,在N2、H2+N2载气和NH3气氛中利用TMGa,TMIn,SiH4和Si2H6源生长具有量子阱结构的活性层。
而且,低摩尔InzGa1-zN层118可具有0<x<0.1的铟含量。另外,形成具有10-300厚度的低摩尔InzGa1-zN层118,和在730-770℃的生长温度下形成厚度分别为10-30和50-250的阱层和阻挡层。此时,控制低摩尔InzGa1-zN层118以允许其表面形状按螺旋方式生长,和控制生长的螺旋方式并连接至活性层的表面,另外,将介于阱层和阻挡层之间的SiNa簇层124和130控制在原子尺度,并可利用SiH4、Si2H6和NH3流预定时间来控制它们的特征。
在生长具有SiNa簇层/低摩尔InzGa1-zN层/SiNa簇层/阱层/SiNa簇层/阻挡层/SiNa簇层结构的活性层之后,提高生长温度以在H2、N2、H2+N2和NH3气气氛中生长镁掺杂p-GaN层136。
此时,用镁掺杂p-GaN层136以具有其中镁掺杂量顺序增加的多个层。在优选实施例中,p-GaN层136具有三层结构,其中镁掺杂量顺序增加。p-GaN层136具有500-2500的厚度和900-1020℃的生长温度。
p-GaN层136生长后,在p-GaN层136上生长n-InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层138。仅过量掺杂硅至具有低铟含量的InyGa1-yN(0<y<0.1)层中,以减小接触电阻,因而通过控制总厚度提供隧道效应。因此,n-InxGa1-xN/InyGa1-yN(Si)超晶格结构层138被用作第二电极接触层并有效地进行电流扩展。在此,n-InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层138被构建以分别且交替具有2-50的厚度和小于200的厚度直至最大。
因此,可以制造具有高亮度和卓越可靠性的n-/p-/n-结的发光器件。
在上面实施方案中,下标例如“x”、“y”、“z”和“n”混合且用于每一层中,但是下标的这种限制仅用于相应的层。限制任意一层的组成比率的下标限制其它层的独立组成比率,这与下文中本发明的第二实施方案一样。
第二实施方案
图2是说明根据本发明第二实施方案的氮化物半导体发光器件的层结构的图。
在第二实施方案中,在包含阱层和阻挡层的一对量子阱层之间另外形成具有低掺杂铟含量的InxGa1-xN层,以便控制在InxGa1-xN层上形成的量子阱层的应变特性,从而有效地改善反向击穿电压和增加光输出,因此改善发光器件的可靠性。
如图2所示,根据本发明第二实施方案的氮化物半导体发光器件具有在衬底202上形成的缓冲层204。在此,可形成缓冲层204以具有AlInN结构、InGaN/GaN超晶格结构、InxGa1-xN/GaN层叠结构或AlxInyGa1-x-yN/InzGa1-zN/GaN层叠结构。
另外,在缓冲层204上形成铟掺杂GaN层206,在铟掺杂GaN层206上形成InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层208。此外,在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层208上形成铟掺杂GaN层210,在铟掺杂GaN层210上另外形成InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层212。在此,铟掺杂GaN层和InxGa1-xN/InyGa1-yN层还可以另外重复地多次形成。
另外,在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层212上提供n-型第一电极接触层。本发明利用Si-In共掺杂GaN层214作为第一电极接触层。
另外,在Si-In共掺杂GaN层214上形成第一SiNa簇层216,和在第一SiNa簇层216上形成含较少掺杂铟的第一InzGa1-zN层218。在第一InzGa1-zN层218上再形成第二SiNa簇层220。此时,控制低摩尔InzGa1-zN层218以允许其表面形状按螺旋方式生长,并形成具有原子尺度厚度的第一SiNa簇层216和第二SiNa簇层220。
在第二SiNa簇层220上形成第一量子阱层以具有InxGa1-xN阱层/InyGa1-yN阻挡层222和224的结构。此外,在第一量子阱层上形成具有低掺杂铟含量的InzGa1-zN层226,和在InzGa1-zN层226上形成多量子阱层,从而具有InxGa1-xN阱层228/InyGa1-yN阻挡层230的至少一个的结构。
在此,生长厚度为300-2000的具有低掺杂铟含量的InzGa1-zN层226。发光器件控制在InzGa1-zN层226上形成的单量子阱层或多量子阱(MQW)层的应变,从而有效地抑制光输出和反向漏电流。此时,InzGa1-zN层226的掺杂铟含量低于阻挡层的掺杂铟含量。
图3说明在生长具有InzGa1-zN层226的整体-InGaN(bulk-InGaN)MQW层的情况下以及在生长不具有InzGa1-zN层226的多量子阱层的情况下的反向击穿电压的变化。
参考图3,在形成具有InzGa1-zN层226的整体-InGaN(bulk-InGaN)MQW层的情况下,与常规的MQW层相比,改善了反向击穿电压从而增加发光器件的可靠性。
此外,在上述构建的活性层上形成p-GaN层232,和在p-GaN层232上形成n-型第二电极接触层234。形成硅掺杂InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层作为第二电极接触层。
可以形成具有n-/p-/n-结的根据本发明的氮化物半导体发光器件。该n-/p-/n-结包括用作第一电极接触层的Si-In共掺杂GaN层214和用作第二电极接触层的InxGa1-xN/InyGa1-yN(硅掺杂)超晶格结构层234。在此,在连续的过程中分别利用第一电极接触层和第二电极接触层形成电极(未示出),和通过所述电极施加电压。
根据本发明的氮化物半导体发光器件的制造方法类似于参考图1所描述的制造方法,其具体的描述被省略。
虽然本文中参考本发明的优选实施方案描述和图示了本发明,但可以在不偏离本发明的精神和范围内做出各种修改和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,本发明覆盖在所附权利要求范围内的本发明的修改和变化及其等同物。
工业应用
通过增加发光器件的亮度,本发明可应用于大屏幕显示器。

Claims (38)

1.一种氮化物半导体发光器件,包含:
n-型氮化物半导体层;
在n-型氮化物半导体层上形成的含铟超晶格结构层;
在超晶格结构层上形成的第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的第一簇层;
在第一簇层上形成的第一含铟氮化镓层;
在第一含铟氮化镓层上形成的第二簇层;
在第二簇层上形成的活性层;
在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和
在p-型氮化物半导体层上形成的第二电极接触层。
2.根据权利要求1的器件,其中活性层包含:
具有InyGa1-yN阱层/InzGa1-zN阻挡层结构的第一量子阱层;
在第一量子阱层上形成的第二含铟氮化镓层;和
在第二含铟氮化镓层上形成的第二量子阱层,以具有InyGa1-yN阱层/InzGa1-zN阻挡层结构。
3.根据权利要求1的器件,进一步包含在n-型氮化物半导体层下形成的缓冲层,和在缓冲层下形成的衬底。
4.根据权利要求1的器件,其中n-型氮化物半导体层用铟(In)掺杂。
5.根据权利要求3的器件,其中缓冲层具有选自下列之一的结构:AlInN结构、AlInN/GaN层叠结构、InGaN/GaN超晶格结构、InxGa1-xN/GaN层叠结构和AlxInyGa1-x-yN/InzGa1-zN/GaN层叠结构。
6.根据权利要求1的器件,其中第一电极接触层是Si-In共掺杂氮化镓层。
7.根据权利要求1的器件,其中形成具有原子尺度厚度的第一簇层和/或第二簇层。
8.根据权利要求1的器件,其中所述簇层由SiNa形成。
9.根据权利要求1的器件,其中第一含铟氮化镓层具有以螺旋方式生长的表面形状。
10.根据权利要求1的器件,其中第一含铟氮化镓层具有生长并连接至活性层的表面形状。
11.根据权利要求1的器件,其中活性层具有单量子阱层结构或多量子阱层结构,其具有InxGa1-xN阱层/InyGa1-yN阻挡层。
12.根据权利要求11的器件,其中InxGa1-xN阱层/InyGa1-yN阻挡层分别具有0<x<0.35和0<y<0.1的铟含量。
13.根据权利要求1的器件,其中第一含铟氮化镓层表示为InxGa1-xN并且具有1<x<0.1的值。
14.根据权利要求11的器件,进一步包含形成于活性层的InxGa1-xN阱层和InyGa1-yN阻挡层之间的具有原子尺度厚度的SiNa簇层。
15.根据权利要求1的器件,进一步包含形成于活性层和p-氮化物半导体层之间的具有原子尺度厚度的SiNa簇层。
16.根据权利要求1的器件,其中形成具有下列结构之一的第二电极接触层:InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构、InxGa1-xN超渐变(super grading structure)结构和(InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格)/n-GaN层叠结构。
17.根据权利要求1的器件,其中第二电极接触层的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格层分别且交替地具有2-50的厚度。
18.根据权利要求14的器件,其中第二电极接触层的InxGa1-xN/InyGa1-yN层具有小于200的总厚度。
19.根据权利要求1的器件,其中第二电极接触层具有掺杂硅。
20.根据权利要求1的器件,其中重复形成n-型氮化物半导体层和在n-型氮化物半导体层上形成的含铟超晶格结构层。
21.根据权利要求1的器件,其中提供至少一个由InxGa1-xN/InyGa1-yN形成的含铟超晶格结构层。
22.根据权利要求1的器件,其中形成具有镁掺杂量顺序增加的多层结构的p-型氮化物半导体层。
23.根据权利要求2的器件,其中第二含铟氮化镓层具有InxGa1-xN(0<x<0.1)的化学式,和具有300-2000的厚度。
24.一种氮化物半导体发光器件,包含:
第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的第一簇层;
在第一簇层上形成的第一含铟氮化镓层;
在第一含铟氮化镓层上形成的第二簇层;
在第二簇层上形成的活性层;和
在活性层上形成的p-型氮化物半导体层。
25.根据权利要求24的器件,其中第一和/或第二簇层由SiNa形成。
26.根据权利要求24的器件,其中活性层包含:
具有InyGa1-yN阱层/InzGa1-zN阻挡层结构的第一量子阱层;
在第一量子阱层上形成的第二含铟氮化镓层;和
在第二含铟氮化镓层上形成的第二量子阱层,以具有InyGa1-yN阱层/InzGa1-zN阻挡层的至少一个的结构。
27.根据权利要求24的器件,进一步包含在p-型氮化物半导体层上形成的第二电极接触层。
28.根据权利要求27的器件,其中第二电极接触层具有含铟超晶格结构。
29.根据权利要求24的器件,进一步包含在p-型氮化物半导体层上形成的硅掺杂含铟超晶格结构。
30.根据权利要求24的器件,其中第一电极接触层包含:
铟掺杂GaN层;
在铟掺杂GaN层上形成的InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层;和
在InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构层上形成的硅-铟共掺杂GaN层。
31.根据权利要求24的器件,其中活性层具有单量子阱层结构或多量子阱层结构,其具有InxGa1-xN阱层/InyGa1-yN阻挡层。
32.根据权利要求24的器件,其中活性层包含InxGa1-xN阱层、InyGa1-yN阻挡层和介于其间的SiNa簇层。
33.根据权利要求24的器件,进一步包含形成于活性层和p-氮化物半导体层之间的SiNa簇层。
34.一种氮化物半导体发光器件,包含:
n-型第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的第一SiNa簇层;
在第一SiNa簇层上形成的第一含铟氮化镓层;
在第一含铟氮化镓层上形成的第二SiNa簇层;
在第二SiNa簇层上形成的用于发射光的活性层;
在活性层上形成的p-型氮化镓层;和
在p-型氮化镓层上形成的n-型第二电极接触层。
35.一种氮化物半导体发光器件,包含:
n-型第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的应变控制层;
在应变控制层上形成的用于发射光的活性层,以具有InyGa1-yN阱层、原子尺度厚度的SiNa簇层和InzGa1-zN阻挡层;
在活性层上形成的p-型氮化镓层;和
在p-型氮化镓层上形成的n-型第二电极接触层。
36.一种氮化物半导体发光器件,包含:
n-型第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的应变控制层;
在应变控制层上形成的活性层;
在活性层上形成的SiNa簇层;
在SiNa簇层上形成的p-型氮化物半导体层;和
在p-型氮化物半导体层上形成的n-型第二电极接触层。
37.一种氮化物半导体发光器件,包含:
n-型第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的应变控制层;
在应变控制层上形成的活性层,以具有第一量子阱层、第二量子阱层和介于第一量子阱层与第二量子阱层之间的InxGa1-xN层;
在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和
在p-型氮化物半导体层上形成的n-型第二电极接触层。
38.一种氮化物半导体发光器件,包含:
n-型第一电极接触层;
在第一电极接触层上形成的用于发射光的活性层;
在活性层上形成的p-型氮化物半导体层;和
在p-型氮化物半导体层上形成的n-型第二电极接触层,以具有InxGa1-xN/InyGa1-yN超晶格结构。
CNB2004800159493A 2003-10-15 2004-10-13 氮化物半导体发光器件 Expired - Lifetime CN100466307C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20030071633 2003-10-15
KR1020030071633 2003-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1802757A true CN1802757A (zh) 2006-07-12
CN100466307C CN100466307C (zh) 2009-03-04

Family

ID=36811858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800159493A Expired - Lifetime CN100466307C (zh) 2003-10-15 2004-10-13 氮化物半导体发光器件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7429756B2 (zh)
JP (1) JP2006527500A (zh)
KR (1) KR100641989B1 (zh)
CN (1) CN100466307C (zh)
CA (1) CA2528719C (zh)
DE (1) DE112004001447B4 (zh)
WO (1) WO2005038937A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102931275A (zh) * 2012-10-29 2013-02-13 四川大学 一种具有超晶格结构的新型薄膜太阳电池
CN103872197A (zh) * 2014-03-20 2014-06-18 西安神光皓瑞光电科技有限公司 一种提升GaN基LED芯片抗静电能力的外延生长方法
CN104064644A (zh) * 2014-06-30 2014-09-24 湘能华磊光电股份有限公司 Led的量子阱结构、其制作方法及包括其的led外延片
CN104332537A (zh) * 2014-10-17 2015-02-04 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延结构
CN104518019A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法
CN104332536B (zh) * 2014-10-17 2017-02-15 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延方法
CN106887485A (zh) * 2017-03-01 2017-06-23 湘能华磊光电股份有限公司 一种发光二极管外延生长方法及发光二极管
CN111326614A (zh) * 2020-03-07 2020-06-23 孙蕾蕾 户外照明光源光效提高方法
CN116130564A (zh) * 2023-03-09 2023-05-16 安徽格恩半导体有限公司 一种半导体发光二极管

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7709284B2 (en) * 2006-08-16 2010-05-04 The Regents Of The University Of California Method for deposition of magnesium doped (Al, In, Ga, B)N layers
JP2007005764A (ja) * 2005-05-27 2007-01-11 Toyota Motor Corp 半導体装置とその製造方法
JP2008545266A (ja) 2005-07-06 2008-12-11 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 窒化物半導体led及びその製造方法
KR100663911B1 (ko) * 2005-09-30 2007-01-02 서울옵토디바이스주식회사 발광 다이오드
JP2009540618A (ja) 2006-06-12 2009-11-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 再発光半導体構造体及び集束性光学素子を有するledデバイス
US7952110B2 (en) 2006-06-12 2011-05-31 3M Innovative Properties Company LED device with re-emitting semiconductor construction and converging optical element
WO2007146860A1 (en) * 2006-06-12 2007-12-21 3M Innovative Properties Company Led device with re-emitting semiconductor construction and optical element
US7902542B2 (en) 2006-06-14 2011-03-08 3M Innovative Properties Company Adapted LED device with re-emitting semiconductor construction
KR101337615B1 (ko) * 2006-06-26 2013-12-06 재단법인서울대학교산학협력재단 질화갈륨계 화합물 반도체 및 그 제조방법
KR101234783B1 (ko) * 2006-07-13 2013-02-20 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
EP1883121B1 (en) * 2006-07-26 2019-03-06 LG Electronics Inc. Nitride-based semiconductor light emitting device
CN100403567C (zh) * 2006-07-26 2008-07-16 武汉华灿光电有限公司 一种避免或减少蓝绿光发光二极管材料的v-型缺陷的方法
JP4948134B2 (ja) * 2006-11-22 2012-06-06 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
JP2010512661A (ja) 2006-12-11 2010-04-22 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 高特性無極性iii族窒化物光デバイスの有機金属化学気相成長法(mocvd)による成長
US20080149946A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Semiconductor Light Emitting Device Configured To Emit Multiple Wavelengths Of Light
KR101459752B1 (ko) 2007-06-22 2014-11-13 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR101283233B1 (ko) * 2007-06-25 2013-07-11 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
KR100864609B1 (ko) * 2007-07-04 2008-10-22 우리엘에스티 주식회사 화합물 반도체를 이용한 발광소자
JP2010539731A (ja) 2007-09-19 2010-12-16 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア パターン化した基板上の(Al,In,Ga,B)N装置
KR20090070980A (ko) * 2007-12-27 2009-07-01 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
US20100123119A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Seoul Opto Device Co., Ltd. Light emitting diode having indium nitride
JP5706102B2 (ja) * 2010-05-07 2015-04-22 ローム株式会社 窒化物半導体素子
US10256368B2 (en) * 2012-12-18 2019-04-09 Sk Siltron Co., Ltd. Semiconductor substrate for controlling a strain
JP2015053328A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 富士通株式会社 半導体装置
KR102337405B1 (ko) 2014-09-05 2021-12-13 삼성전자주식회사 나노구조 반도체 발광소자
US9966501B2 (en) * 2015-09-07 2018-05-08 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with high efficiency
KR102643093B1 (ko) * 2017-01-25 2024-03-04 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자 및 조명장치

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656832A (en) * 1994-03-09 1997-08-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor heterojunction device with ALN buffer layer of 3nm-10nm average film thickness
JP3332127B2 (ja) * 1995-03-20 2002-10-07 株式会社東芝 半導体素子
JPH09232629A (ja) 1996-02-26 1997-09-05 Toshiba Corp 半導体素子
US5838707A (en) 1996-12-27 1998-11-17 Motorola, Inc. Ultraviolet/visible light emitting vertical cavity surface emitting laser and method of fabrication
CA2276335C (en) * 1997-01-09 2006-04-11 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor device
US6015979A (en) * 1997-08-29 2000-01-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride-based semiconductor element and method for manufacturing the same
US6201262B1 (en) * 1997-10-07 2001-03-13 Cree, Inc. Group III nitride photonic devices on silicon carbide substrates with conductive buffer interlay structure
US6153894A (en) 1998-11-12 2000-11-28 Showa Denko Kabushiki Kaisha Group-III nitride semiconductor light-emitting device
JP3719047B2 (ja) * 1999-06-07 2005-11-24 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
GB9913950D0 (en) * 1999-06-15 1999-08-18 Arima Optoelectronics Corp Unipolar light emitting devices based on iii-nitride semiconductor superlattices
JP2002016284A (ja) * 2000-06-29 2002-01-18 Toshiba Corp 窒化ガリウム系半導体発光素子の製造方法
US6906352B2 (en) 2001-01-16 2005-06-14 Cree, Inc. Group III nitride LED with undoped cladding layer and multiple quantum well
US6489636B1 (en) 2001-03-29 2002-12-03 Lumileds Lighting U.S., Llc Indium gallium nitride smoothing structures for III-nitride devices
US6958497B2 (en) * 2001-05-30 2005-10-25 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures
CA2446656A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-27 Cree, Inc. Gan based led formed on a sic substrate
US6881983B2 (en) * 2002-02-25 2005-04-19 Kopin Corporation Efficient light emitting diodes and lasers
KR100497127B1 (ko) 2002-09-05 2005-06-28 삼성전기주식회사 질화갈륨계 반도체 엘이디 소자
KR100495824B1 (ko) 2002-11-14 2005-06-16 삼성전기주식회사 반도체 엘이디 소자
KR100525545B1 (ko) 2003-06-25 2005-10-31 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102931275A (zh) * 2012-10-29 2013-02-13 四川大学 一种具有超晶格结构的新型薄膜太阳电池
CN104518019B (zh) * 2013-09-27 2017-08-29 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法
CN104518019A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法
CN103872197A (zh) * 2014-03-20 2014-06-18 西安神光皓瑞光电科技有限公司 一种提升GaN基LED芯片抗静电能力的外延生长方法
CN103872197B (zh) * 2014-03-20 2017-07-11 西安神光皓瑞光电科技有限公司 一种提升GaN基LED芯片抗静电能力的外延生长方法
CN104064644A (zh) * 2014-06-30 2014-09-24 湘能华磊光电股份有限公司 Led的量子阱结构、其制作方法及包括其的led外延片
CN104064644B (zh) * 2014-06-30 2016-08-31 湘能华磊光电股份有限公司 Led的量子阱结构、其制作方法及包括其的led外延片
CN104332537A (zh) * 2014-10-17 2015-02-04 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延结构
CN104332536B (zh) * 2014-10-17 2017-02-15 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延方法
CN104332537B (zh) * 2014-10-17 2017-06-16 厦门乾照光电股份有限公司 一种高浓度Te掺杂的发光二极管外延结构
CN106887485A (zh) * 2017-03-01 2017-06-23 湘能华磊光电股份有限公司 一种发光二极管外延生长方法及发光二极管
CN106887485B (zh) * 2017-03-01 2019-01-15 湘能华磊光电股份有限公司 一种发光二极管外延生长方法及发光二极管
CN111326614A (zh) * 2020-03-07 2020-06-23 孙蕾蕾 户外照明光源光效提高方法
CN111326614B (zh) * 2020-03-07 2021-07-09 孙蕾蕾 户外照明光源光效提高方法
CN116130564A (zh) * 2023-03-09 2023-05-16 安徽格恩半导体有限公司 一种半导体发光二极管
CN116130564B (zh) * 2023-03-09 2023-12-19 安徽格恩半导体有限公司 一种半导体发光二极管

Also Published As

Publication number Publication date
KR100641989B1 (ko) 2006-11-02
CA2528719A1 (en) 2005-04-28
DE112004001447B4 (de) 2010-07-22
US7429756B2 (en) 2008-09-30
CN100466307C (zh) 2009-03-04
WO2005038937A1 (en) 2005-04-28
CA2528719C (en) 2012-03-13
JP2006527500A (ja) 2006-11-30
KR20050036721A (ko) 2005-04-20
US20060192195A1 (en) 2006-08-31
DE112004001447T5 (de) 2006-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1802757A (zh) 氮化物半导体发光器件
KR100525545B1 (ko) 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
US7884350B2 (en) Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
TWI436495B (zh) 以氮化物為主之發光裝置
CN100350639C (zh) 氮化物半导体led和其制造方法
JP2006510234A5 (zh)
CN1790756A (zh) 单片多色、多量子阱半导体led
KR101549811B1 (ko) 질화물 반도체 발광소자
KR100835095B1 (ko) 질화물 반도체 발광소자
US20220328722A1 (en) Nitride-based light emitting diode
CN101060154A (zh) ppn型发光晶体管及其制备方法
KR101043345B1 (ko) 질화물 반도체 소자
KR101876576B1 (ko) 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
CN1279585C (zh) 一种p型ⅲ族氮化物材料的制作方法
CN220121867U (zh) 一种led外延结构
CN220456444U (zh) 一种半导体结构
CN116632127A (zh) 一种led外延结构
KR101174331B1 (ko) 에피 구조로 형성된 고효율 반도체 광소자 및 그 제조방법
CN112259657A (zh) InAlGaN超晶格结构生长方法、超晶格结构、外延结构和芯片
KR20130071088A (ko) 질화물 반도체 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210809

Address after: 168 Changsheng North Road, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090304