CN100485982C - 氮化物半导体发光器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

氮化物半导体发光器件包括，第一氮化物半导体层，形成在第一氮化物半导体层上的第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层，形成在第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的有源层，形成在有源层上的第二氮化物半导体层。另一氮化物半导体发光器件包括，第一氮化物半导体层，形成在第一氮化物半导体层上的有源层，形成在有源层上的第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层，形成在第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的第二氮化物半导体层。再一氮化物半导体发光器件包括，第一氮化物半导体层，形成在第一氮化物半导体层上的第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层，形成在第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的有源层，形成在有源层上的第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层，和形成在第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的第二氮化物半导体层。

Description

氮化物半导体发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及氮化物半导体发光器件及所述器件的制造方法。
背景技术
通常，GaN基氮化物半导体应用于，诸如蓝绿光发光二极管(LED)，金属半导体场效应晶体管(MESFET)，和高电子迁移率晶体管(HEMT)等高速开关和高输出器件等电子器件。特别是，已经生产出来蓝绿光LEDs，并且蓝绿光LEDs的全球销售额呈指数增长。
GaN基氮化物半导体发光器件生长在蓝宝石衬底或Si衬底上。然后，AlyGa1-yN多晶薄膜在低温下作为缓冲层生长在蓝宝石衬底或SiC衬底上。接着，未掺杂GaN层，Si掺杂n-GaN层，或以上两种结构的混合，在高温下生长在缓冲层上形成作为第一电极层的n-GaN。此外，Mg掺杂p-GaN层作为第二电极层在n-GaN层上形成，以制造氮化物半导体发光器件。发射层(多量子阱结构有源层)插入到n-GaN层和p-GaN层之间。
通常，在未掺杂的，即没有加入杂质的GaN氮化物半导体中，在550nm波长带宽内的很宽范围内显示出黄光发射峰，该发射峰是由GaN氮化物半导体晶体生长中的Ga原子空位(VGa)缺陷所引起的。
在这些缺陷中，当生长作为Si掺杂第一电极层的n-GaN氮化物半导体时，VGa减少，以至于显示出非常强的带边发射。当GaN氮化物半导体掺杂硅时，VGa被硅替换。然而，N原子的悬挂键继续存在使发光器件的可靠性受到影响。
此外，作为第二电极层的p-GaN层通过在晶体生长过程中掺杂Mg原子形成。在晶体生长过程中，Ga的位置被作为掺杂源注入的Mg原子替换形成p-GaN层。Mg原子与从载气分离出来的氢气结合成为GaN晶层中形成Mg-H络合物，因此获得了约10MΩ的高阻体(high resistance body)。
因此，在形成pn结发光器件之后，需要以后解离Mg-H络合物将Mg原子替换进入Ga的位置的激活过程。然而，在激活过程中作为对发光有贡献的载流子的发光元(light emitting device)的数量是1017/cm3，该数量远低于不小于1019/cm3的Mg原子浓度，因此形成欧姆接触(resistant contact)非常困难。
此外，残留在p-GaN氮化物半导体中没有被激活为载流子的Mg原子起到俘获界面发光的中心的作用，导致光输出迅速下降。
为了解决该问题，采用极薄的透射性欧姆接触金属(transmissiveresistant metal)减少接触电阻，提高电流注入效率。通常，为了减少接触电阻所采用的透射性欧姆接触金属的光学透光度为约75％到80％，其它的光损失掉了。此外，这种方法若不提高发光器件的设计和发光层及p-GaN层的晶体性质以提高内部量子效率，则在氮化物半导体晶体生长过程中提高发光器件的光输出存在限制。
发明公开
技术问题
本发明的目的是提供氮化物半导体发光器件及所述器件的制造方法，所述器件能够改善形成该氮化物半导体发光器件有源层的晶体性质和改善光输出及可靠性。
技术解决方案
为了达到上述目的，提供氮化物半导体发光器件，所述器件包括：第一氮化物半导体层，形成在第一氮化物半导体层上的第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层，形成在第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的有源层，和形成在有源层上的第二氮化物半导体层。
为了达到上述目的，根据另一实施方式，提供氮化物半导体发光器件，所述器件包括：第一氮化物半导体层，形成在第一氮化物半导体层上的有源层，形成在有源层上的第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层，和形成在第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的第二氮化物半导体层。
此外，为了达到上述目的，根据再一实施方式，提供氮化物半导体发光器件，所述器件包括：第一氮化物半导体层，形成在第一氮化物半导体层上的第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层，形成在第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的有源层，形成在有源层上的第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层，和形成在第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层上的第二氮化物半导体层。
此外，为了达到上述目的，根据本发明一个实施方式的制造氮化物半导体发光器件的方法，包括：在衬底上形成缓冲层，在缓冲层上形成In掺杂GaN层，在In掺杂GaN层上形成第一电极层，在第一电极层上形成第一Al掺杂GaN缓冲层，在第一Al掺杂GaN缓冲层上形成发光的有源层，在有源层上形成p-GaN层，和在p-GaN层上形成第二电极层。
根据本发明另一实施方式的制造氮化物半导体发光器件的方法，包括：在衬底上形成缓冲层，在缓冲层上形成In掺杂GaN层，在In掺杂GaN层上形成第一电极层，在第一电极层上形成发光的有源层，在有源层上形成第二Al掺杂GaN缓冲层，在第二Al掺杂GaN缓冲层上形成p-GaN层，和在p-GaN层上形成第二电极层。
根据本发明再一实施方式的制造半导体发光器件的方法，包括：在衬底上形成缓冲层，在缓冲层上形成In掺杂GaN层，在In掺杂GaN层上形成第一电极层，在第一电极层上形成第一Al掺杂GaN缓冲层，在第一Al掺杂GaN缓冲层上形成发光的有源层，在有源层上形成第二Al掺杂GaN缓冲层，在第二Al掺杂GaN缓冲层上形成p-GaN层，和在p-GaN层上形成第二电极层。
有益效果
根据本发明所述的氮化物半导体发光器件及所述器件的制造方法，可改善形成氮化物半导体发光器件有源层的晶体性质和改善发光器件的光输出及可靠性。
附图说明
图1示意地描述了根据本发明第一实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
图2示意地描述了根据本发明第二实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
图3示意地描述了根据本发明第三实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
图4示意地描述了根据本发明第四实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
图5示意地描述了根据本发明第五实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
图6示意地描述了根据本发明第六实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
图7示意地描述了根据本发明第七实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
实施方式
本发明的实施方式将参考附图进行详细的描述。
图1示意地描述了根据本发明第一实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。
如图1所示，在根据本发明的氮化物半导体发光器件1中，缓冲层4形成在衬底2上。这里，缓冲层4可以具有由AlInN/GaN叠层结构，InGaN/GaN超晶格结构，InxGa1-xN/GaN叠层结构和AlxInyGa1-(x+y)N/InxGa1-xN/GaN(0≤x≤1，0≤y≤1，x+y≤1)叠层结构组成的组中所选出的结构。
In掺杂GaN层6形成在缓冲层4上且n型第一电极层形成在In掺杂GaN层6上。这里，Si-In共掺GaN层8可以用作该n型第一电极层。
此外，Al掺杂GaN缓冲层10形成在Si-In共掺GaN层8上并且发光的有源层12形成在Al掺杂GaN缓冲层10上。有源层12具有单量子阱结构或多量子阱结构。有源层12叠层结构的一个例子将参考图3进行详细的描述。根据本发明所述的有源层12，甚至当有源层12具有单量子阱结构时，获得足够的光效率也是可能的。
根据本发明，Al掺杂GaN缓冲层10可以在生长用作第一电极层的Si-In共掺GaN层8之后，通过在生长GaN氮化物半导体的过程中掺杂少量的GaAl原子形成。Al掺杂GaN缓冲层10与由Ga原子空位导致的悬挂键造成的残存N原子形成了强Al-N键，改善了界面态。因此，可将运到到有源层12的晶格缺陷减少到最小化。
接着，p-GaN层14形成在有源层12上。此时，p-GaN层14可以用Mg掺杂。此外，对p-GaN层可以进行Mg-Al共掺。
n型第二电极层形成在p-GaN层14上。这里，通过连续改变铟组成控制其能带隙的超梯度(super grading)的n-InxGa1-xN层16可以用作n型第二电极层。此时，超梯度的n-InxGa1-xN层16的组份范围可以是0<x<0.2。超梯度的n-InxGa1-xN层16可以用硅掺杂。
如上所述，考虑到第一电极层8和第二电极层16由n型氮化物半导体形成并且p-GaN层14插入到第一电极层8和第二电极层16之间，根据本发明的氮化物半导体发光器件具有不同于现有技术的pn结发光器件的npn结发光器件结构。
此外，由于用作第二电极层的n型氮化物半导体(例如，超梯度的n-InxGa1-xN层16)的电阻低于现有技术的p-GaN接触层的电阻，减小接触电阻使注入电流最大化是可能的。能够使电流扩展最大化和具有优异的光透过性的透射性欧姆接触(transmissive resistant)的或透射性的氧化层可以被用作透明电极，该电极向第二电极施加偏压以使光输出最大化。ITO，ZnO，RuOx，IrOx，NiO，或含有Ni的Au合金金属可以被用作这样的材料。
这里，尽管没有示出，InGaN/AlInGaN超晶格结构层或InGaN/InGaN超晶格结构层可以用作第二电极层。InGaN/AlInGaN超晶格结构层或InGaN/InGaN超晶格结构层可以用硅掺杂。
另一方面，为验证电/光特性及Al掺杂GaN氮化物半导体的效果，制造以下样品并测量其特性。
根据本发明，制造了具有由AlGaN/未掺杂GaN/SI(半绝缘)GaN/缓冲层/蓝宝石衬底和AlGaN/Al掺杂GaN/SI(半绝缘)GaN/缓冲层/蓝宝石衬底构成的二维电子气(2DEG)结构的样品并测量了样品的电/光特性。
首先，在由Hall测量检验的电学特性中，在室温下和77K的低温下，采用未掺杂GaN层的结构的载流子的迁移率分别是1130和3390cm2/Vsec。室温下和77K的低温下，采用Al掺杂GaN层的结构的载流子的迁移率分别是1500和4870cm2/Vsec。因此，注意到采用Al掺杂GaN层的结构具有优异的特性。此时，室温下和77K的低温下的面浓度(sheet concentration)是1到1.2e13/cm2。
载流子迁移率增加而面浓度没有增加的原因是因为未掺杂GaN氮化物半导体的Ga原子的空位被Al原子替换，因此，Al原子与由于悬挂键造成的残存N原子结合形成Al-N键，该Al-N键强于Ga-N键因而减小了晶体缺陷。
此外，在验证光学特性的10K PL测量中，在采用了Al掺杂GaN层的结构中观察到了与采用了未掺杂GaN层的结构中相比不小于7倍的更强的带边发射。
这样的结果与验证电学特性得到的结果一致，因此，Al掺杂GaN缓冲层氮化物半导体优异的电/光特性得到验证。由第一电极层产生的运动到发射层的晶体缺陷或点缺陷被有效的抑制住，使得发光器件的量子效率最大化。
另一方面，图2示意地描述了根据本发明第二实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。在如图2所示的叠层结构中，省略了参考图1中描述对层(由相同的参考数字表示的)进行的描述。
根据本发明第二实施方式的氮化物半导体发光器件21不同于如图1所示的根据第一实施方式的氮化物半导体发光器件1，其区别在于，该氮化物半导体发光器件21还包括含有少量铟的InxGa1-xN层22。
也就是，根据本发明第二实施方式的氮化物半导体发光器件21，在Al掺杂的GaN缓冲层10和有源层12之间，还形成了含有少量铟的InxGa1-xN层22。为了提高内量子效率，在生长有源层12之前另外生长了含有少量铟的InxGa1-xN层22来控制有源层12的应变。
接着，根据本发明的被用于氮化物半导体发光器件31的有源层的结构将会参考图3进行详细的描述。图3示意地说明了根据本发明第三实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。在如图3所示的叠层结构中，省略了参考图1中描述对层(由相同的参考数字表示的)进行的描述。
如图3所示，在根据本发明第三实施方式的氮化物半导体发光器件31中，为了提高内量子效率，形成了控制有源层应变的含有少量铟的低摩尔InxGa1-xN层22。此外，为改善由铟的波动引起的反向泄漏电流和光输出，还在低摩尔InxGa1-xN层22下面和上面形成被控制在呈原子尺度形式的SiNx团簇层33和35。
此外，发光的有源层可以具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构。
图3中，示出了具有有源层的发光器件，所述有源层具有还包括位于InyGa1-yN势阱层37及43和InzGa1-zN势垒层41及47之间的SiNx团簇层39和45的多量子阱结构。这里，为提高有源层的发射效率，组成比可以被控制为InyGa1-yN势阱层(0<y<0.35)/SiNx团簇层/InzGa1-zN势垒层(0<z<0.1)。考虑到有源层和含有少量铟的低摩尔InxGa1-xN层22之间的关系，InyGa1-yN势阱层37及43/InzGa1-zN势垒层41及47中掺杂铟的数量和低摩尔InxGa1-xN层22的掺杂铟的数量可以控制为具有0<x<0.1，0<y<0.35，0<z<0.1的值。
此外，尽管没有在图中示出，用于控制InyGa1-yN势阱层中铟含量波动的GaN盖帽层，可以形成在形成有源层的InyGa1-yN势阱层和InzGa1-zN势垒层之间。此时，发出光的势阱层和势垒层的铟含量可以形成为InyGa1-yN(0<y<0.35)/GaN盖帽层/InzGa1-zN(0<z<0.1)。
生长具有单量子阱结构或多量子阱结构的有源层的最后一层之后，生长厚度在原子尺度的SiNx团簇层49，从而可防止p-GaN层14中的Mg原子扩散进入有源层的内部。
另一方面，图4示意地描述了根据本发明第四实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。在如图4所示的叠层结构中，省略了参考图1中描述对层(由相同的参考数字表示的)进行的描述。
根据本发明第四实施方式的氮化物半导体发光器件51不同于图1所示的根据第一实施方式的氮化物半导体发光器件1，区别在于，第一Al掺杂GaN缓冲层44形成在有源层12之下并且第二Al掺杂GaN缓冲层46形成在有源层12上。
根据本发明第四实施方式，第一Al掺杂GaN缓冲层44可以通过，在生长用作第一电极层的Si-In共掺的GaN层8之后，在生长GaN氮化物半导体的过程中掺杂少量的GaAl原子形成。第一Al掺杂GaN缓冲层44与由于Ga原子空位所引起的悬挂键导致的残存N原子形成了强Al-N键，改善了界面态。因此，可将运动到有源层12的晶格缺陷减少到最小。
此外，生长p-GaN层14之前，生长位于有源层12和p-GaN层14之间的第二Al掺杂GaN缓冲层46，因此可填充Ga原子的空位且防止在生长p-GaN层14的过程中Mg原子扩散进入有源层12的内部。因此，可改善界面特性和改善有源层12的内量子效率使发光器件光输出最大化。
图5示意地描述了根据本发明第五实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。在如图5所示的叠层结构中，省略了参考图1中描述对层(由相同的参考数字表示的)进行的描述。
根据本发明第五实施方式的氮化物半导体发光器件61不同于如图1所示的根据第一实施方式的氮化物半导体发光器件1，区别在于，第一Al掺杂GaN缓冲层54形成在有源层12之下，第二Al掺杂GaN缓冲层56形成在有源层12上，且在第二Al掺杂GaN缓冲层56和p-GaN层14之间还形成(Mg-Al)p-GaN层58。氮化物半导体发光器件61形成具有这样的叠层结构，以便可改善有源层12的界面特性和增加光输出。
图6示意地描述了根据本发明第六实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。在如图6所示的叠层结构中，省略了参考图1中描述对层(由相同的参考数字表示的)进行的描述。
根据本发明第六实施方式的氮化物半导体发光器件71不同于如图1所示的根据第一实施方式的氮化物半导体发光器件1，区别在于，第一Al掺杂GaN缓冲层62形成在有源层12之下，第二Al掺杂GaN缓冲层64形成在有源层12上，且在第二Al掺杂GaN缓冲层64和p-GaN层14之间还形成(Mg-Al)掺杂的GaN缓冲层66。形成具有这样叠层结构的氮化物半导体发光器件71，从而可改善有源层12的界面特性和增加光输出。
图7示意地描述了根据本发明第七实施方式的氮化物半导体发光器件的叠层结构。在如图7所示的叠层结构中，省略了参考图1中描述对层(由相同的参考数字表示的)进行的描述。
根据本发明第七实施方式的氮化物半导体发光器件81不同于如图1所示的根据第一实施方式所述的氮化物半导体发光器件1，区别在于，含有少量铟的InxGa1-xN层72形成在有源层12之下并且Al掺杂GaN缓冲层74形成在有源层12上。
也就是，在根据本发明第七实施方式的氮化物半导体发光器件81中，在为第一电极层的Si-In共掺GaN层8和有源层12之间还形成含有少量铟的InxGa1-xN层72。为了增加内量子效率，生长有源层12之前，还生长含有少量铟的InxGa1-xN层72，以控制有源层12的应变。
此外，生长p-GaN层14之前，在有源层12和p-GaN层14之间生长Al掺杂GaN缓冲层74，从而可防止Mg原子在生长p-GaN层14的过程中扩散进入有源层12的内部。因此，可改善界面特性和有源层12的内量子效率并因而使发光器件光输出最大化。
工业应用
根据本发明的氮化物半导体发光器件及制造所述器件的方法，提可改善形成氮化物半导体发光器件的有源层的晶体性质和该发光器件的光输出及可靠性。

Claims (71)

  1. [1].一种氮化物半导体发光器件包括：
    第一氮化物半导体层；
    形成在所述第一氮化物半导体层上的有源层；
    形成在所述有源层上第二氮化物半导体层；和
    形成在所述第一氮化物半导体层和所述有源层之间的第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层和/或形成在所述有源层和所述第二氮化物半导体层之间的第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层。
  2. [2].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，在所述第一氮化物半导体层之下还包括：
    衬底；和
    形成在所述衬底上的缓冲层。
  3. [3].如权利要求2所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述缓冲层由选自AlInN/GaN叠层结构、InGaN/GaN超晶格结构，InxGa1-xN/GaN叠层结构和AlxInyGa1-(x+y)N/InxGa1-xN/GaN叠层结构中的一种形成。
  4. [4].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第一氮化物半导体层包括：
    In掺杂或In未掺杂GaN层；和
    形成在所述GaN层上的第一电极层。
  5. [5].如权利要求4所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第一电极层是Si-In共掺GaN层。
  6. [6].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层和所述有源层之间还形成InxGa1-xN层。
  7. [7].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层和所述第二氮化物半导体层之间还形成多个SiNx团簇层。
  8. [8].如权利要求7所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述SiNx团簇层形成为具有原子尺度厚度。
  9. [9].如权利要求6所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第一Al掺杂氮化物半导体缓冲层和所述第二氮化物半导体层之间还形成多个SiNx团簇层。
  10. [10].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述有源层具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构。
  11. [11].如权利要求10所述的氮化物半导体发光器件，其中，在形成有源层的所述InyGa1-yN势阱层和所述InzGa1-zN势垒层之间还形成有GaN盖帽层。
  12. [12].如权利要求6所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述有源层具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构，
    其中，形成有源层的所述InyGa1-yN势阱层/所述InzGa1-zN势垒层掺杂的铟量和所述InxGa1-xN层的掺杂的铟量可以控制具有0<x<0.1，0<y<0.35，和0<z<0.1的数值。
  13. [13].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第二氮化物半导体层包括含有Mg和Al的GaN层。
  14. [14].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第二氮化物半导体层上还形成第三氮化物半导体层。
  15. [15].如权利要求14所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第三氮化物半导体层具有铟含量连续改变的超梯度结构或含有In或Al的超晶格结构。
  16. [16].如权利要求15所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述具有超梯度结构的第三氮化物半导体层是n-InxGa1-xN层，其中0<x<0.2。
  17. [17].如权利要求14所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第三氮化物半导体层具有InGaN/InGaN超晶格结构或InGaN/AlInGaN超晶格结构。
  18. [18].如权利要求14所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第三氮化物半导体层掺杂有硅。
  19. [19].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第二氮化物半导体层上还形成透明电极。
  20. [20].如权利要求14所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第三氮化物半导体层上还形成透明电极。
  21. [21].如权利要求19所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述透明电极由透射性氧化物或透射性欧姆接触材料形成。
  22. [22].如权利要求20所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述透明电极由透射性氧化物或透射性欧姆接触材料形成。
  23. [23].如权利要求19所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述透明电极由选自ITO，ZnO，IrOx，RuOx，NiO和含Ni的金合金中的一种形成。
  24. [24].如权利要求20所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述透明电极形成由选自ITO，ZnO，IrOx，RuOx，NiO和含Ni的金合金中的一种形成。
  25. [25].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层上还形成Mg-Al掺杂的第三氮化物半导体缓冲层。
  26. [26].如权利要求1所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第一氮化物半导体层和所述有源层之间还形成InxGa1-xN层。
  27. [27].如权利要求26所述的氮化物半导体发光器件，在所述第一氮化物半导体层和所述第二Al掺杂的氮化物半导体缓冲层之间还形成多个SiNx团簇层。
  28. [28].如权利要求26所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述有源层具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构，
    其中，形成有源层的所述InyGa1-yN势阱层/所述InzGa1-zN势垒层掺杂的铟量和所述InxGa1-xN层的掺杂的铟量可以控制为具有0<x<0.1，0<y<0.35，0<z<0.1的数值。
  29. [29].如权利要求25所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第二氮化物半导体层上还形成第三氮化物半导体层。
  30. [30].如权利要求29所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第三氮化物半导体层具有铟含量连续改变的超梯度结构或含有In或Al的超晶格结构。
  31. [31].如权利要求30所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述具有超梯度结构的第三氮化物半导体层是n-InxGa1-xN层，其中0<x<0.2。
  32. [32].如权利要求29所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述具有超晶格结构的第三氮化物半导体层具有InGaN/InGaN超晶格结构或InGaN/AlInGaN超晶格结构。
  33. [33].如权利要求29所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述第三氮化物半导体层掺杂有硅。
  34. [34].如权利要求25所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第二氮化物半导体层上还形成透明电极。
  35. [35].如权利要求29所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第三氮化物半导体层上还形成透明电极。
  36. [36].一种氮化物半导体发光器件的制造方法，该方法包括：
    在衬底上形成缓冲层；
    在所述缓冲层上形成In掺杂GaN层；
    在所述In掺杂GaN层上形成第一电极层；
    在所述第一电极层上形成第一Al掺杂GaN缓冲层；
    在所述第一Al掺杂GaN缓冲层上形成发光的有源层；
    在所述有源层上形成p-GaN层；和
    在所述p-GaN层上形成第二电极层。
  37. [37].如权利要求36所述的方法，其中，所述缓冲层由从AlInN/GaN叠层结构，InGaN/GaN超晶格结构，InxGa1-xN/GaN叠层结构和AlxInyGa1-(x+y)N/InxGa1-xN/GaN叠层结构中选出的一种结构形成。
  38. [38].如权利要求36所述的方法，其中，所述第一电极层是Si-In共掺GaN层。
  39. [39].如权利要求36所述的方法，还包括在所述第一Al掺杂GaN缓冲层和所述有源层之间形成InxGa1-xN层的步骤。
  40. [40].如权利要求36所述的方法，还包括在所述第一电极层和所述p-GaN层之间形成多个SiNx团簇层的步骤。
  41. [41].如权利要求36所述的方法，其中，所述有源层具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构。
  42. [42].如权利要求41所述的方法，还包括在形成有源层的所述InyGa1-yN势阱层和所述InzGa1-zN势垒层之间形成盖帽层的步骤。
  43. [43].如权利要求36所述的方法，其中，所述第二电极层由从铟含量连续改变的具有超梯度结构的n-InxGa1-xN层，InGaN/InGaN超晶格结构，InGaN/AlInGaN超晶格结构中选出的一种结构形成。
  44. [44].如权利要求36所述的方法，还包括在所述第二电极层上形成透明电极的步骤。
  45. [45].如权利要求44所述的方法，其中，所述透明电极由选自ITO，ZnO，IrOx，RuOx，NiO和含Ni的金合金中选出的一种形成。
  46. [46].一种氮化物半导体发光器件的制造方法，该方法包括：
    在衬底上形成缓冲层；
    在所述缓冲层上形成In掺杂GaN层；
    在所述In掺杂GaN层上形成第一电极层；
    在所述第一电极层上形成发光的有源层；
    在所述有源层上形成第二Al掺杂GaN缓冲层；
    在所述第二Al掺杂GaN缓冲层上形成p-GaN层；和
    在所述p-GaN层上形成第二电极层。
  47. [47].如权利要求46所述的方法，还包括在所述第二Al掺杂GaN缓冲层上形成Mg-Al掺杂的GaN缓冲层的步骤。
  48. [48].如权利要求46所述的方法，其中，所述第一电极层是Si-In共掺的GaN层。
  49. [49].如权利要求46所述的方法，还包括在所述第一电极层和所述有源层之间形成第一Al掺杂GaN缓冲层的步骤。
  50. [50].如权利要求46所述的方法，还包括在所述第一电极层和所述有源层之间形成InxGa1-xN层的步骤。
  51. [51].如权利要求46所述的方法，还包括在所述第一电极层和所述p-GaN层之间形成多个SiNx团簇层的步骤。
  52. [52].如权利要求46所述的方法，其中，所述有源层具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构。
  53. [53].如权利要求52所述的方法，还包括在形成有源层的所述InyGa1-yN势阱层和所述InzGa1-zN势垒层之间形成盖帽层的步骤。
  54. [54].如权利要求46所述的方法，还包括在所述第二Al掺杂GaN缓冲层上形成含Mg和Al的GaN层的步骤。
  55. [55].如权利要求46所述的方法，其中，所述第二电极层由从铟含量连续改变的具有超梯度结构的n-InxGa1-xN层，InGaN/InGaN超晶格结构，InGaN/AlInGaN超晶格结构中选出的一种形成。
  56. [56].如权利要求46所述的方法，还包括在所述第二电极层上形成透明电极的步骤。
  57. [57].一种氮化物半导体发光器件的制造方法，该方法包括：
    在衬底上形成缓冲层；
    在所述缓冲层上形成In掺杂GaN层；
    在所述In掺杂GaN层上形成第一电极层；
    在所述第一电极层上形成第一Al掺杂GaN缓冲层；
    在所述第一Al掺杂GaN缓冲层上形成发光的有源层；
    在所述有源层上形成第二Al掺杂GaN缓冲层；
    在所述第二Al掺杂GaN缓冲层上形成p-GaN层；和
    在所述p-GaN层上形成第二电极层。
  58. [58].如权利要求57所述的方法，还包括在所述第二Al掺杂GaN缓冲层上形成Mg-Al掺杂的GaN缓冲层的步骤。
  59. [59].如权利要求57所述的方法，其中，所述第一电极层是Si-In共掺的GaN层。
  60. [60].如权利要求57所述的方法，还包括在所述第一Al掺杂GaN缓冲层和所述有源层之间形成InxGa1-xN层的步骤。
  61. [61].如权利要求57所述的方法，还包括在所述第一电极层和所述p-GaN层之间形成多个SiNx团簇层的步骤。
  62. [62].如权利要求57所述的方法，还包括在所述第二Al掺杂GaN缓冲层上形成含Mg和Al的GaN层的步骤。
  63. [63].如权利要求57所述的方法，其中，第二电极层由从铟含量连续改变的具有超梯度结构的n-InxGa1-xN层，InGaN/InGaN超晶格结构，InGaN/AlInGaN超晶格结构中选出的一种结构形成。
  64. [64].如权利要求57所述的方法，还包括在所述第二电极层上形成透明电极的步骤。
  65. [65].一种氮化物半导体发光器件，包括：
    衬底；
    形成在衬底上的缓冲层；
    形成在所述缓冲层上的In掺杂GaN层；
    形成在所述In掺杂GaN层上的Si-In共掺杂的GaN层；
    形成在所述Si-In共掺杂的GaN层上的有源层；
    形成在所述有源层上的p-GaN层；
    形成在所述p-GaN层上的n型氮化物半导体层；和
    形成在所述Si-In共掺杂的GaN层和所述有源层之间的第一Al掺杂GaN缓冲层和/或形成在所述有源层和所述p-GaN层之间的第二Al掺杂GaN缓冲层。
  66. [66].如权利要求65所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述第二Al掺杂氮化物半导体缓冲层上还形成Mg-Al掺杂的GaN缓冲层。
  67. [67].如权利要求65所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述n型氮化物半导体层由从铟含量连续改变的具有超梯度结构的n-InxGa1-xN层，InGaN/InGaN超晶格结构，InGaN/AlInGaN超晶格结构中选出的一种结构形成。
  68. [68].如权利要求65所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述Si-In共掺杂的GaN层和所述p-GaN层之间还形成多个SiNx团簇层。
  69. [69].如权利要求65所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述有源层之下还形成InxGa1-xN层。
  70. [70].如权利要求65所述的氮化物半导体发光器件，其中，在所述p-GaN层之下还形成Mg-Al掺杂的p-GaN层。
  71. [71].如权利要求65所述的氮化物半导体发光器件，其中，所述有源层具有单量子阱结构或由InyGa1-yN势阱层/InzGa1-zN势垒层形成的多量子阱结构，
    在形成有源层的所述InyGa1-yN势阱层和所述InzGa1-zN势垒层之间还形成GaN盖帽层。
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