CN101911321A - 半导体发光器件 - Google Patents

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CN101911321A CN2008801239756A CN200880123975A CN101911321A CN 101911321 A CN101911321 A CN 101911321A CN 2008801239756 A CN2008801239756 A CN 2008801239756A CN 200880123975 A CN200880123975 A CN 200880123975A CN 101911321 A CN101911321 A CN 101911321A
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Abstract

实施例提供了半导体发光器件,所述半导体发光器件包括:发光结构,其包括多个化合物半导体层;绝缘层,其在所述发光结构的外表面上;欧姆层,其在所述发光结构下和所述绝缘层的外表面上;第一电极层,其在所述发光结构上;以及隧道阻挡层,其在所述第一电极层与所述欧姆层之间。

Description

半导体发光器件
技术领域
本公开涉及一种半导体发光器件。
背景技术
III-V族氮化物半导体已经被不同地应用到:诸如蓝色和绿色发光二极管(LED)的光学器件;诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)和异质结场效应晶体管(HFET)的高速转换器件;以及发光器件或显示装置的光源。
氮化物半导体主要用于LED或激光二极管(LD),并且已经持续地进行了研究,以改善氮化物半导体的制造工艺或发光效率。
发明内容
技术问题
实施例提供了一种包括隧道阻挡层的半导体发光器件。
实施例提供了一种包括隧道阻挡层的半导体发光器件,所述隧道阻挡层与发光结构并联连接。
技术方案
实施例提供一种半导体发光器件,包括:发光结构,所述发光结构包括多个化合物半导体层;绝缘层,所述绝缘层在发光结构的外表面上;欧姆层,所述欧姆层在发光结构下和绝缘层的外表面上;第一电极层,所述第一电极层在发光结构上;以及隧道阻挡层,所述隧道阻挡层在第一电极层与欧姆层之间。
实施例提供一种半导体发光器件,包括:发光结构,所述发光结构包括多个化合物半导体层;绝缘层,所述绝缘层在发光结构的外表面上;欧姆层,所述欧姆层在发光结构下以及在绝缘层的外表面上;隧道阻挡层,所述隧道阻挡层在欧姆层上;第一电极层,所述第一电极层在发光结构上,其中,第一电极层的一部分连接到隧道阻挡层;以及导电支撑构件,所述导电支撑构件在欧姆层下。
有益效果
实施例提供一种具有隧道阻挡层的半导体发光器件。
实施例可以通过使用隧道阻挡层来保护半导体发光器件不受静电放电(ESD)影响。
实施例通过将隧道阻挡层并联连接到发光结构的外部而不包括独立的ESD保护器件。
实施例可以通过提供ESD向发光结构外部的路径来改善发光器件的可靠性。
附图说明
图1是根据第一实施例的半导体发光器件的平面图。
图2是沿着图1的A-A’截取的侧截面图。
图3是沿着图1的B-B’截取的侧截面图。
图4是示出图1的等效电路的电路图。
图5是图1的电流和电压的特性图。
图6至15是示出根据该第一实施例的制造半导体发光器件的工艺的图。
图16是根据第二实施例的半导体发光器件的平面图。
图17是根据第三实施例的半导体发光器件的平面图。
图18是根据第四实施例的半导体发光器件的平面图。
图19是根据第五实施例的半导体发光器件的平面图。
具体实施方式
现在详细参考本公开的实施例,其示例被示出在附图中。在实施例的说明中,可以参考附图来描述每层的“上”或者“下”,并且每层的厚度也作为示例被说明,并且不限于附图的厚度。
在实施例的说明中,可以明白,在层(或膜)、区域、图案或组件被称为在另一个衬底、层(或膜)、区域或图案“上”或“下”的情况下,“上”或“下”包括“直接”和“间接”的所有含义。此外,将参考附图来描述对于每层的“上”或“下”的任何引用。
图1是根据第一实施例的半导体发光器件的平面图。图2是沿着图1的A-A’截取的侧截面图。图3是沿着图1的B-B’截取的侧截面图。
参见图1至3,根据第一实施例的半导体发光器件100包括第一导电半导体层110、有源层120、第二导电半导体层130、绝缘层140、欧姆层150、导电支撑构件160、第一电极层170和隧道阻挡层180。
对第一导电半导体层110掺杂第一导电掺杂剂,第一导电半导体层110可以由诸如III-V族化合物半导体的半导体中的任何一种来形成,该III-V族化合物半导体是例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN。在第一导电半导体层110是N型半导体层的情况下,第一导电掺杂剂是N型掺杂剂,并且N型掺杂剂包括Si、Ge、Sn、Se和Te。
在第一导电半导体层110下形成有源层120,并且可以以单量子阱或多量子阱的结构来形成有源层120。可以通过3族和5族元素的化合物半导体来由InGaN阱层/GaN阻挡层或AlGaN阱层/GaN阻挡层来形成有源层120。
根据发光的波长,由具有带隙能量的材料形成有源层120。例如,在具有460nm到470nm的蓝光发射的情况下,有源层120具有InGaN阱层/GaN阻挡层,并且可以由单量子阱或多量子阱的结构形成。有源层120可以包括发出彩色光的材料,该彩色光是诸如具有蓝色波长的光、具有红色波长的光和具有绿色波长的光。导电覆层可以形成在有源层120上和/或下。导电覆层包括AlGaN层。此外,其他半导体层可以被堆叠在有源层120上和/或下,但是半导体发光器件100不限于该实施例。
至少一个第二导电半导体层130被形成在有源层120下,并且沿着有源层120的底表面和侧表面来形成第二导电半导体层130。第二导电半导体层130可以由对其掺杂第二导电掺杂剂的半导体层形成,并且该半导体层可以由例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN的3族-5族的化合物半导体中的任何一种形成。在第二导电半导体层130是P型半导体层的情况下,第二导电掺杂剂可以包括诸如Mg,Zn、Ca、Sr和Ba的P型掺杂剂。
此外,可以在第二导电半导体层130下形成N型半导体层(未示出)或P型半导体层(未示出)。可以以P型半导体来实现第一导电半导体层110,并且可以以N型半导体层来实现第二导电半导体层130。在此,第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130可以用作发光结构135,并且发光结构135可以包括N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结构中的任何一种。
绝缘层140被形成在发光结构135的外表面上。绝缘层140被形成在第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130的外部上,并且切断与其他层的电接触。
绝缘层140包括SiO2、Si3N4、Al2O3、SiOx、SiOxNy和TiO2中的至少一种,但是,第一实施例不限于该材料。
绝缘层140的另一端部142可以被扩展到第二导电半导体层130的底部的一部分,并且绝缘层140的一个端部141形成为暴露到芯片的下部。
欧姆层150被形成在第二导电半导体下以及在绝缘层140的外表面上,并且欧姆层150与第二导电半导体层130欧姆接触。欧姆层150可以由具有良好的欧姆特性和低透射率的金属材料形成。例如,欧姆层150可以由Ag、Ag合金、Ni、Al、Al合金、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf的任何一种或多种材料的化合物形成,但是半导体发光器件100不限于该实施例。
欧姆层150的一个端部151被形成为暴露到芯片的上部外侧。
特定图案的氧化物层可以被形成在欧姆层150与第二导电半导体层130之间。例如,氧化物层可以包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)和锑锡氧化物(ATO)中的至少一种。
在欧姆层150下形成导电支撑构件160。导电支撑构件160可以使用诸如铜、金和载体晶片(例如,Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC等)的材料而被形成为具有特定的厚度。
在第一导电半导体层110上形成第一电极层170。第一电极层170包括第一焊盘175、外部电极171和线电极171A。
第一电极层170可以包括Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag和Au中的至少一个,但是第一实施例不限于该材料。
可以在第一导电半导体层110上形成至少一个第一焊盘175。在形成多个第一焊盘175的情况下,第一焊盘175可以被设置成彼此分隔开。可以以环状形状或多边形形状来形成第一焊盘175,但是,第一实施例不限于该形状。
线电极171A以至少一个分支形状从第一焊盘175分叉,并且可以以特定的图案来实现。例如,可以以直线形状的图案、曲线形状的图案、弯曲特定角度的图案和相交的十字形图案来实现线电极171A的图案。线电极171A电连接第一焊盘175和外部电极171。
外部电极171电连接到线电极171A和/或第一焊盘175,并且被设置在器件的上部的外部上。
外部电极171被形成在隧道阻挡层180上,并且欧姆层150被形成在隧道阻挡层180下。
外部电极171被设置为与欧姆层150电开路,并且隧道阻挡层180被设置为与第一导电半导体层110分隔开。
隧道阻挡层180可以由Al2O3、SiO2、Si3N4、SiCN、TiO2和Ta2O3中的任何一种形成,或者可以由多个材料的化合物形成。
隧道阻挡层180例如可以被形成来具有10至的厚度。在此,导致在隧道阻挡层180中遂穿(tunneling)的电压(以下称为隧道电压)与隧道阻挡层180的厚度成反比,并且可以通过通知厚度来控制隧道电压。
隧道阻挡层180与发光结构135的P-N结并联连接。即,隧道阻挡层180的一端通过第一电极层170的外部电极171被连接到第一导电半导体层110,并且隧道阻挡层180另一端通过欧姆层150被连接到第二导电半导体层130。
在向半导体发光器件100施加等于或小于第一电压的电压的情况下,隧道阻挡层180用作非导体。在向半导体发光器件100施加大于第一电压的电压的情况下,隧道阻挡层180用作导体。隧道阻挡层180的电阻变得小于发光结构135的P-N结的电阻,并因此,电流流过隧道阻挡层180。
当向半导体发光器件100施加等于或小于第一电压的偏置电压时,正向电流I1在发光结构135中流动,例如在第二导电半导体层130、有源层120和第一导电半导体层110中流动。在此,隧道阻挡层180用作正向电流I1不流过的非导体。
在此,半导体发光器件100的第一电压可以被设定在LED的驱动电压的范围,例如4V至6V,其可以改变。
在大于第一电压的、例如ESD(即,几千伏特)的偏置电压被施加到半导体发光器件100的情况下,隧道阻挡层180的电阻变得小于发光结构135的P-N结的电阻,因此其具有导体特性。因此,隧道阻挡层180用作导体,隧穿电流I2通过隧穿效应而流过该导体。因为大部分隧穿电流I2流过隧道阻挡层180,因此可以保护发光结构135不受ESD影响。
当大于第一电压的电压被施加到隧道阻挡层180时,隧道阻挡层180用作导体,并因此保护发光结构135。在此,发光结构135可以包括N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结构中的任何一种。
图4是示出图1的等效电路的电路图。
参见图4,发光器件100A是与隧道阻挡单元100B并联连接的元件。当向隧道阻挡单元100B施加等于或小于第一电压的电压时,隧道阻挡单元100B用作非导体,并且当向隧道阻挡单元100B施加大于第一电压的电压时,隧道阻挡单元100B用作导体。
在此,隧道阻挡单元100B包括电路,所述电路包括隧道阻挡层、第二电极层和欧姆层。
当通过第二电极P2来施加特定的电源电压时,等于或小于第一电压的正向电流I1通过发光器件100A被施加到第一电极P1。当通过第二电极P2施加大于第一电压的隧穿电流I2时,隧穿电流I2流过隧道阻挡单元100B。
当大于第一电压的隧穿电流I2流过第一电极P1或第二电极P2时,隧道阻挡单元100B用作导体,并且大部分隧穿电流I2流过隧道阻挡单元100B。因此,可以保护发光器件100A。
图5是图1的电流和电压的特性图。该特性图示出发光器件(例如LED)和隧道阻挡层的电流和电压特性的比较结果。
参见图5,当超过第一隧道电压T1和第二隧道电压T2时,通过隧穿效应而使电流在隧道阻挡层中流动。第一隧道电压可以是负临界电压,并且第二隧道电压可以是正临界电压。该临界电压可以被限定为发光二极管的异常电压。
当向隧道阻挡单元100B施加小于第一隧道电压T1的电流或向隧道阻挡单元100B施加大于第二隧道电压T2的电流时,通过隧穿效应而使电流在隧道阻挡单元100B中流动。第一隧道电压T1和第二隧道电压T2可以根据例如4V至6V的发光器件的驱动电压的范围来改变。
在半导体发光器件(例如,LED)的驱动电压的范围是4V的情况下,当施加等于或小于-5V的电压或者施加等于或大于+5V的电压时,电流流过隧道阻挡单元100B。
在此,导致在隧道阻挡单元100B中遂穿的隧道电压T1和T2与隧道阻挡层的厚度成反比,但是第一实施例不限于隧道电压T1和T2。
图6至15是示出根据第一实施例的制造半导体发光器件的工艺的图。
参见图6,在衬底105上形成未掺杂的半导体层107,并且在未掺杂的半导体层107上形成包括多个化合物半导体层110、120和130的发光结构135。
衬底105的材料可以选自由蓝宝石衬底(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP和GaAs构成的组。可以在衬底105上形成特定的凹凸图案。
在衬底105上生长氮化物半导体,并且可以通过诸如电子束蒸发器、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体激光沉积(PLD)、双类型热蒸发器(dual-type thermal evaporator)、溅射、金属有机化学气相沉积(MOCVD)的生长设备来生长氮化物半导体。但是,第一实施例不限于该设备。
诸如由3族-5族化合物半导体构成的缓冲层的其他半导体层(未示出)可以形成在衬底105上,但是半导体发光器件100不限于该实施例。未掺杂的半导体层107形成在衬底105或缓冲层(未示出)上,并且可以使用未掺杂的GaN层来实现未掺杂的半导体层107。
发光结构135包括第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130。
对第一导电半导体层110掺杂第一导电掺杂剂,第一导电半导体层110可以由诸如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN的3族-5族化合物半导体的半导体中的任何一种形成。在第一导电半导体层110是N型半导体层的情况下,第一导电掺杂剂是N型掺杂剂,并且N型掺杂剂包括Si、Ge、Sn、Se和Te。
在第一导电半导体层110上形成有源层120,并且可以以单量子阱或多量子阱的结构来形成有源层120。可以通过使用3族和5族元素的化合物半导体来由InGaN阱层/GaN阻挡层或AlGaN阱层/GaN阻挡层来形成有源层120。
在有源层120上形成第二导电半导体层130。第二导电半导体层130可以由例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN的3族-5族的化合物半导体中的任何一种形成,其中,对3族-5族的化合物半导体掺杂第二导电掺杂剂。在第二导电半导体层130是P型半导体层的情况下,第二导电掺杂剂可以包括诸如Mg,Zn、Ca、Sr和Ba的P型掺杂剂。
可以在第二导电半导体层130上形成N型半导体层(未示出)或P型半导体层(未示出)。在此,发光结构135可以包括N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结构中的任何一种。
参见图7,对于在衬底105上的芯片边界区域137执行干法蚀刻工艺。在这种情况下,衬底105可以被暴露到芯片边界区域137。在此,发光结构135的外表面可以形成为垂直的或倾斜的,但是半导体发光器件100不限于该实施例。
参见图8,绝缘层140被形成在发光结构135的外表面上。绝缘层140被形成在第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130的外部上,并且断开与其他层的电接触。
绝缘层140的一个端部141被形成在衬底105上,并且绝缘层140的另一个端部142被形成在第二导电半导体层110的顶部的一部分上。绝缘层140包括SiO2、Si3N4、Al2O3、SiOx、SiOxNy和TiO2中的至少一种,但是,第一实施例不限于该材料。
参见图9,欧姆层150被形成在第二导电半导体层130和绝缘层140上。欧姆层150与第二导电半导体层130欧姆接触。欧姆层150的一个端部151被延伸和形成在衬底105上。
欧姆层150可以由具有良好的欧姆特性和低透射率的金属材料形成。例如,欧姆层150可以由Ag、Ag合金、Ni、Al、Al合金、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf中的任何一种或多种材料的化合物形成,并且可以以单层或多层堆叠。但是,半导体发光器件100不限于该实施例。
特定图案的氧化物层可以被形成在欧姆层150与第二导电半导体层130之间。例如,氧化物层可以包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)和锑锡氧化物(ATO)中的至少一种。
参见图10,导电支撑构件160被形成在欧姆层150上。导电支撑构件160可以由诸如铜、金和载体晶片(例如,Si、Ge、GaAs、ZnO和SiC等)的材料形成。
参见图10和11,导电支撑构件160被设置在基底中,并且通过激光剥离(LLO)工艺来去除衬底105。在衬底105的去除工艺中,当具有特定区域的波长的激光被照射到衬底105时,热能集中在衬底105与未掺杂的半导体层107之间的边界表面上,使得衬底105被分离。可以通过另一个工艺来分离衬底105。例如,通过向未掺杂的半导体层107应用感应耦合等离子体反应离子蚀刻(ICP-RIE)工艺来去除未掺杂的半导体层107,因此,可以分离衬底105。在此,衬底105的去除工艺不限于该实施例。
绝缘层140的端部和欧姆层150的端部被暴露到芯片的上部。
参见图12和13,隧道阻挡层180被形成在绝缘层140和欧姆层150上。
隧道阻挡层180被形成在绝缘层140的端部141和欧姆层150的端部151上。此外,隧道阻挡层180不接触绝缘层140,并且可以仅形成在欧姆层150的端部151上。
隧道阻挡层180可以由SiO2、Si3N4、Al2O3、SiOx、SiOxNy和TiO2中的任何一种或多个材料的化合物形成。可以通过化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和原子层沉积(ALD)来沉积隧道阻挡层180。
隧道阻挡层180允许以带状形状或框状形状来形成欧姆层150的顶部,并且被设置成与第一导电半导体层110分隔开。
隧道阻挡层180例如可以被形成为具有10到
Figure BPA00001178148500121
的厚度。在此,导致在隧道阻挡层180中遂穿的电压与隧道阻挡层180的厚度成反比。
参见图14和15,在第一导电半导体层110上形成第一电极层170。第一电极层170包括第一焊盘175、外部电极171和线电极171A。
第一电极层170可以包括Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag和Au中的至少一种,但是第一实施例不限于该材料。
可以在第一导电半导体层110上形成至少一个第一焊盘175。在形成多个第一焊盘175的情况下,第一焊盘175可以被设置成彼此分隔开。可以以环状形状或多边形形状来形成第一焊盘175,但是,第一焊盘175不限于该形状。
线电极171A以至少一个分支形状从第一焊盘175分叉,并且可以以特定的图案被实现。例如,可以以直线形状的图案、曲线形状的图案、弯曲特定角度的图案和相交的十字形图案来实现线电极171A的图案。线电极171A电连接第一焊盘175和外部电极171。
外部电极171被设置在芯片的上部的外侧,并且电连接到线电极171A和/或第一焊盘175。外部电极171通过以十字形图案或X形状的图案从第一焊盘175分叉的线电极171A来连接,但是第一实施例不限于该图案。
外部电极171被形成在隧道阻挡层180上,并且被形成为与欧姆层150电连接。可以以与隧道阻挡层180的图案相同的图案来形成外部电极171。
在半导体发光器件100中,隧道阻挡层180与发光结构的P-N结并联连接。即,隧道阻挡层180的一端通过第一电极层170的外部电极171被连接到第一导电半导体层110,并且隧道阻挡层180另一端通过欧姆层150被连接到第二导电半导体层130。
在向半导体发光器件100施加等于或小于第一电压的电压的情况下,隧道阻挡层180用作非导体。在向半导体发光器件100施加大于第一电压的电压的情况下,隧道阻挡层180用作导体。当隧道阻挡层180是导体时,隧道阻挡层180的电阻变得小于发光结构135的P-N结的电阻,并因此,电流流过隧道阻挡层180。
当向半导体发光器件100施加等于或小于第一电压的偏置电压时,正向电流I1在发光结构135中流动,例如在第二导电半导体层130、有源层120和第一导电半导体层110中流动。在此,隧道阻挡层180用作正向电流I1不流过的非导体。
在此,第一电压可以被设定在半导体发光器件100的驱动电压的范围处,例如4V至6V。
在大于第一电压的、例如ESD(即,几千伏特)的偏置电压被施加到半导体发光器件100的情况下,隧道阻挡层180的电阻变得小于发光结构135的P-N结的电阻,因此其具有导体特性。因此,隧道阻挡层180用作导体,通过隧穿效应而使隧穿电流I2流过该导体。因为大部分隧穿电流I2流过隧道阻挡层180,因此可以保护发光结构135不受ESD影响。
在此,除了P-N结结构之外,发光结构135包括N-P结结构、N-P-N结结构和P-N-P结构中的任何一种。
图16是根据第二实施例的半导体发光器件的平面图。在第二实施例的说明中,与第一实施例的元件相同的元件的重复说明将被省略,并且参见第一实施例的说明。
参见图16,根据第二实施例的半导体发光器件101包括多个隧道阻挡层182。在半导体发光器件101的每个角部区域中以环状图案或多边形图案设置隧道阻挡层182,并且在绝缘层140和欧姆层150上形成隧道阻挡层182。
第一电极层170A的外部电极172形成在隧道阻挡层182上,并且外部电极172通过线电极171A被电连接到第一焊盘175。
隧道阻挡层182的图案可以与外部电极172的图案相同或不同,但是半导体发光器件101不限于该实施例。
图17是根据第三实施例的半导体发光器件的平面图。在第三实施例的说明中,与第一实施例的元件相同的元件的重复说明将被省略,并且参见第一实施例的说明。
参见图17,根据第三实施例的半导体发光器件102包括一个隧道阻挡层182。在芯片的角部上以环状图案或多边形图案形成隧道阻挡层182,并且在绝缘层140和欧姆层150上形成隧道阻挡层182。
第一电极层170B的外部电极173被形成在隧道阻挡层182上,并且外部电极173通过线电极171A被电连接到第一焊盘175A。
第一焊盘175A可以被设置在第一导电半导体层110的角部上。例如,第一焊盘175A可以被形成为面向外部电极173。可以从第一焊盘175A沿着第一导电半导体层110的外周来形成线电极171B,并且线电极171B电连接到外部电极173。
图18是根据第四实施例的半导体发光器件的平面图。在第四实施例的说明中,与第一实施例的元件相同的元件的重复说明将被省略,并且参见第一实施例的说明。
参见图18,根据第四实施例的半导体发光器件103包括隧道阻挡层183A和183B,它们在芯片的两个角部中彼此面对。隧道阻挡层183A和183B彼此面对,并且可以以相同形状的图案或不同形状的图案形成隧道阻挡层183A和183B。可以以环状图案或多边形图案来实现该图案的形状,但是半导体发光器件103不限于该实施例。
第一电极层170C的外部电极173A和173B形成在隧道阻挡层183A和183B上,并且通过线电极171B被电连接到第一焊盘175A。第一焊盘175A可以被设置在第一导电半导体层110的角部中的至少一个上,并且可以被形成为靠近外部电极173B。
图19是根据第五实施例的半导体发光器件的平面图。在第五实施例的说明中,与第一实施例的元件相同的元件的重复说明将被省略,并且参见第一实施例的说明。
参见图19,根据第五实施例的半导体发光器件104包括一个隧道阻挡层184。在芯片的角部中、以环状图案或多边形图案来形成隧道阻挡层184,并且隧道阻挡层184被设置在绝缘层140和欧姆层150上。
第一电极层170D的外部电极174被形成在隧道阻挡层184上,并且外部电极174通过线电极171B被电连接到第一焊盘175A。
第一焊盘175A可以被设置在第一导电半导体层110的角部上。例如,可以在与外部电极174相邻的角部中形成第一焊盘175A。从第一焊盘175A沿着第一导电半导体层110的外周形成线电极171B,并且线电极171B被电连接到外部电极173。
可以在欧姆层150的暴露部上以带状形状、环状形状或多边形形状来形成根据实施例的隧道阻挡层180至184,并且可以在芯片的角部的区域或整个区域上沿着芯片的外周形成根据实施例的隧道阻挡层180至184。可以在芯片的每个角部中、以环状图案或多边形图案形成隧道阻挡层180至184。如上所述,除了垂直半导体发光器件之外,隧道阻挡层180至184还可以被施加到水平半导体发光器件。
此外,隧道阻挡层180至184并联连接到作为发光结构135的P-N结结构、N-P结结构、N-P-N结结构和P-N-P结构中的任何一种,并因此可以保护发光结构135。
虽然已经参考其多个说明性实施例描述了实施例,但是应当明白,本领域内的技术人员可以设计出落在本公开的原理的精神和范围内的多种其他修改和实施例。更具体而言,在本公开、附图和所附的权利要求的范围内的主题组合布置的部件部分和/或布置中,各种改变和修改是可行的。除了在部件部分和/或布置上的改变和修改之外,替代使用对于本领域内的技术人员也是显而易见的。
产业上的应用
实施例可以提供半导体发光器件。
实施例可以改善半导体发光器件的静电放电(ESD)。

Claims (15)

1.一种半导体发光器件,包括:
发光结构,发光结构包括多个化合物半导体层;
绝缘层,所述绝缘层在所述发光结构的外表面上;
欧姆层,所述欧姆层在所述发光结构下和所述绝缘层的外表面上;
第一电极层,所述第一电极层在所述发光结构上;以及
隧道阻挡层,所述隧道阻挡层在所述第一电极层与所述欧姆层之间。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件,包括:导电支撑构件,所述导电支撑构件在所述欧姆层下。
3.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中,所述欧姆层和所述绝缘层被设置在所述隧道阻挡层的下部下,并且所述第一电极层的一部分被设置在所述隧道阻挡层的上部上。
4.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,所述隧道阻挡层中的至少一个被形成在所述欧姆层的顶部周围或所述欧姆层的顶部的一部分上。
5.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,所述第一电极层包括:
至少一个第一焊盘;以及
至少一个外部电极,所述至少一个外部电极连接到所述第一焊盘,并且位于所述隧道阻挡层上。
6.根据权利要求5所述的半导体发光器件,其中,所述第一电极层包括至少一个线电极,所述至少一个线电极从所述第一焊盘分叉并且连接到所述外部电极。
7.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,所述隧道阻挡层包括Al2O3、SiO2、Si3N4、SiCN、TiO2和Ta2O3中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,所述隧道阻挡层被形成在所述欧姆层的多个角部中的至少一个中。
9.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,所述隧道阻挡层的厚度是大约10至
Figure FPA00001178148400021
10.一种半导体发光器件,包括:
发光结构,所述发光结构包括多个化合物半导体层;
绝缘层,所述绝缘层在所述发光结构的外表面上;
欧姆层,所述欧姆层在所述发光结构下和所述绝缘层的外表面上;
隧道阻挡层,所述隧道阻挡层在所述欧姆层上;
第一电极层,所述第一电极层在所述发光结构上,其中,所述第一电极层的一部分被连接到所述隧道阻挡层;以及
导电支撑构件,所述导电支撑构件在所述欧姆层下。
11.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,所述发光结构包括P-N结结构、N-P结结构、P-N-P结构和N-P-N结结构中的至少一种,所述P-N结结构、N-P结结构、P-N-P结构和N-P-N结结构中的至少一种包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层。
12.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,以与所述第一电极层的形状相同的形状的图案来形成所述隧道阻挡层中的至少一个。
13.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,当通过所述第一电极层或所述导电支撑构件来施加异常电压时,所述隧道阻挡层具有导体特性。
14.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,所述隧道阻挡层包括绝缘材料,并且被并联连接到所述发光结构。
15.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,所述第一电极层包括:
至少一个第一焊盘,所述至少一个第一焊盘在所述第一导电半导体层上;
线电极,所述线电极以至少一个形状的图案从所述第一焊盘分叉;以及
外部电极,所述外部电极被连接到所述线电极和所述隧道阻挡层。
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