CN102025109A - 半导体发光器件及其制造方法、图像显示装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供半导体发光器件及其制造方法和图像显示装置。该半导体发光器件包括：第一化合物半导体层；活性层，它位于所述第一化合物半导体层上；第二化合物半导体层，它位于所述活性层上，并且包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及位于所述接触层上的电极。其中，所述接触层小于所述覆层。该半导体发光器件制造方法包括如下步骤：形成第一化合物半导体层；在所述第一化合物半导体层上形成活性层；在所述活性层上形成第二化合物半导体层，所述第二化合物半导体层包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及在所述接触层上形成电极。其中，所述接触层小于所述覆层。本发明能够提高发光效率并降低驱动电压。

Description

半导体发光器件及其制造方法、图像显示装置和电子设备
相关申请的交叉参考
本申请包含与在2009年9月15日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-213194的公开内容相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及半导体发光器件及其制造方法、图像显示装置和电子设备。
背景技术
半导体发光器件具有能够用来产生光的活性层，并把在活性层中产生的光发射出去。这种半导体发光器件广泛应用于诸如显示装置等各种技术领域和用途。例如，从包括由具有较宽能带的AlGaInP化合物半导体构成的活性层的半导体发光器件出发，可以通过改变活性层中的混晶比(crystal mixing ratio)来获得能够产生约560～680nm波长的光的发光二极管(light emitting diode，LED)。所以，半导体发光器件被广泛用于诸如发光二极管显示装置等显示装置。
这种包括由AlGaInP化合物半导体构成的活性层的半导体发光器件通常具有这样的结构：该结构中，n型AlGaInP层、未掺杂活性层和p型AlGaInP层堆叠起来，并且通过在该未掺杂活性层中注入电流而产生光。另外，也有必要形成用于将电子注入到n型AlGaInP层中的金属电极(n侧电极)并形成用于将空穴注入到p型AlGaInP层中的金属电极(p侧电极)。此外，为了减小该电极与AlGaInP层之间的势垒并获得良好的电气特性，已知一种GaAs层形成技术。然而，该GaAs层中的带隙小于由AlGaInP化合物半导体层构成的无掺杂活性层中的带隙，因而在活性层中产生的光将会被该GaAs层吸收，从而导致发光效率降低。
为了解决上述问题并实现高的发光效率，已知一种在p型AlGaInP层与p侧电极之间形成p型GaP层来代替p型GaAs层的技术(例如，参照日本专利公开公报特开2008-177393号)。该GaP层不会吸收在活性层中产生的光，因此能够使光有效地发射。
然而，很难在p型GaP层中以高浓度引入p型杂质。因此，为了减小薄层电阻(sheet resistence)，必需将p型GaP层的厚度设定为p型GaAs层厚度的10倍以上的值。但是，在制造具有微小尺寸、特别是具有小于1000μm2的尺寸的半导体发光器件时，利用湿式蚀刻方法对这样厚的p型GaP层进行蚀刻是极其困难的。
另一方面，即使在p型AlGaInP层与p侧电极之间形成p型GaAs层的情况下，具有微小尺寸、特别是具有小于1000μm2的尺寸的半导体发光器件的制造过程也必然会导致p型GaAs层的尺寸较小。结果，p型GaAs层的电阻增大，驱动电压也相应升高。
在氮化物半导体激光器件的制造方法中，可能会出现这样的问题：第二接触层的顶面(与第二电极接触的接触面)受到污染，从而使电阻增大，因此导致工作电压升高。为了避免出现这样的问题，如日本专利公开公报特开2002-335048号所披露的那样，已经已知这样一种获得氮化物半导体激光器件的技术：该技术中，在形成第二接触层之后，立即在第二接触层上形成第二电极，使得在第二接触层与第二电极的界面处，第二电极的宽度与第二接触层的宽度基本上相等。然而，该专利公开公报特开文件中所公开的半导体激光器件是氮化物半导体激光器件。此外，该专利公开公报特开文件未提及如何解决在作为接触层而形成的较厚p型GaP层的湿式蚀刻中遇到的问题的对策，或者如何解决驱动电压随着p型GaAs层的电阻的增大而升高的问题的对策。
发明内容
因此，需要这样一种半导体发光器件及其制造方法：其中，在利用湿式蚀刻技术对半导体发光器件进行加工时不会出现问题，并且能够避免驱动电压的升高。此外，还需要使用这种半导体发光器件的图像显示装置和电子设备。
为了满足上述需要，本发明一实施方式提供一种半导体发光器件，该半导体发光器件可以是这样的半导体发光器件：它包括活性层、在所述活性层上的化合物半导体层、在所述化合物半导体层上的接触层以及在所述接触层上的电极，其中所述接触层的尺寸与所述电极的尺寸基本上相等。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述接触层小于所述化合物半导体层。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述电极覆盖着所述接触层。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述接触层的平均面积S1和所述电极的平均面积S2满足关系式1/2≤S2/S1≤2。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述接触层的平均面积S1和所述电极的平均面积S2满足关系式S2/S1＝1.05。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述活性层具有多量子阱结构，该多量子阱结构包括至少一个含有GaZIn(1-Z)P的阱层和至少一个含有AlX′GaY′In(1-X′-Y′)的势垒层，这里Z＝0.51，X′＝0.30，且Y′＝0.21。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述活性层的各阱层和各势垒层中掺杂有浓度为5×1016/cm的Se。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述接触层掺杂有浓度为1×1020/cm3的Zn。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述接触层掺杂有浓度为1×1018/cm3的Mg。
本发明另一实施方式还可以是这样的半导体发光器件：其中，所述活性层的发光波长λ在560nm与680nm之间。
本发明另一实施方式可以是发光二极管，该发光二极管包括活性层、在所述活性层上的化合物半导体层、在所述化合物半导体层上的接触层以及在所述接触层上的电极，其中所述接触层的尺寸与所述电极的尺寸基本上相等。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述接触层小于所述化合物半导体层。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述电极覆盖着所述接触层。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述接触层的平均面积S1和所述电极的平均面积S2满足关系式1/2≤S2/S1≤2。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述接触层的平均面积S1和所述电极的平均面积S2满足关系式S2/S1＝1.05。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述活性层具有多量子阱结构，该多量子阱结构包括至少一个含有GaZIn(1-Z)P的阱层和至少一个含有AlX′GaY′In(1-X′-Y′)的势垒层，这里Z＝0.51，X′＝0.30，且Y′＝0.21。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，各阱层和各势垒层中掺杂有浓度为5×1016/cm的Se。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述接触层掺杂有浓度为1×1020/cm3的Zn。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述接触层掺杂有浓度为1×1018/cm3的Mg。
本发明另一实施方式还可以是这样的发光二极管：其中，所述活性层的发光波长λ在560nm与680nm之间。
本发明又一实施方式提供一种半导体发光器件，其包括：第一化合物半导体层；活性层，它位于所述第一化合物半导体层上；第二化合物半导体层，它位于所述活性层上，并且包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及电极，它位于所述接触层上。其中，所述接触层小于所述覆层。
本发明再一实施方式提供一种包括多个上述发光器件的图像显示装置。
本发明另外一实施方式提供一种半导体发光器件制造方法，其包括如下步骤：形成第一化合物半导体层；在所述第一化合物半导体层上形成活性层；在所述活性层上形成第二化合物半导体层，所述第二化合物半导体层包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及在所述接触层上形成电极。其中，所述接触层小于所述覆层。
附图说明
图1A和图1B分别是本发明实施例1的半导体发光器件的示意性局部截面图和概念图。
图2A和图2B是基板等的示意性局部端面图，用于说明实施例1的半导体发光器件的制造方法。
图3是示出了实施例1和比较例1～3的半导体发光器件的电流-发光效率特性的测量结果的图。
图4是示出了实施例1和比较例1～3的半导体发光器件的电流-驱动电压特性的测量结果的图。
图5是示出了实施例1和比较例1～3的半导体发光器件的电流-电力效率特性的图。
图6示出了实施例1的半导体发光器件等的评价方法的概略。
图7是本发明实施例2的发光二极管显示装置中的一个发光单元的示意性平面图。
图8A、图8B和图8C分别是实施例2的发光二极管显示装置中的一个发光单元沿图7中的箭头A-A、箭头B-B和箭头C-C而获得的示意性局部截面图。
图9A、图9B和图9C分别是实施例2的发光二极管显示装置中的一个发光单元沿图7中的箭头D-D、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部截面图。
图10A、图10B和图10C是发光二极管等的示意性局部端面图，用于说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图11A和图11B是发光二极管等的示意性局部端面图，用于继图10C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图12A、图12B和图12C是发光二极管等的示意性局部端面图，用于继图11B之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图13A和图13B是发光二极管等的示意性局部端面图，用于继图12C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图14A和图14B是发光二极管等的示意性局部端面图，用于继图13B之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图15A、图15B和图15C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图16A、图16B和图16C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图15A、图15B和图15C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图17A、图17B和图17C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图16A、图16B和图16C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图18A、图18B和图18C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图17A、图17B和图17C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图19A、图19B和图19C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图18A、图18B和图18C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图20A、图20B和图20C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图19A、图19B和图19C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图21A、图21B和图21C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图20A、图20B和图20C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图22A、图22B和图22C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图21A、图21B和图21C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图23A、图23B和图23C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图22A、图22B和图22C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图24A、图24B和图24C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图23A、图23B和图23C之后说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法。
图25A、图25B和图25C是实施例3的发光二极管显示装置中的一个发光单元的与分别沿图7中的箭头A-A、箭头B-B和箭头C-C而获得的截面图相类似的示意性局部截面图。
图26A、图26B和图26C是实施例3的发光二极管显示装置中的一个发光单元的与分别沿图7中的箭头D-D、箭头E-E和箭头F-F而获得的截面图相类似的示意性局部截面图。
图27A、图27B和图27C是实施例3的发光二极管显示装置中的一个发光单元的与分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的截面图相类似的示意性局部截面图。
图28A、图28B和图28C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图27A、图27B和图27C之后说明实施例3的发光二极管显示装置的制造方法。
图29A、图29B和图29C相当于分别沿图7中的箭头B-B、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部端面图，用于继图28A、图28B和图28C之后说明实施例3的发光二极管显示装置的制造方法。
图30是实施例2的发光二极管显示装置的变形例中的一个发光单元的示意性平面图。
图31A和图31B是用于说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法的示意性局部平面图。
图32A和图32B是用于说明实施例2的发光二极管显示装置的制造方法的示意性局部平面图。
具体实施方式
下面基于各实施例并参照附图对本发明进行说明。然而，本发明不限于这些实施例，并且这些实施例中的各种数值和材料仅仅是举例。
本发明实施方式的半导体发光器件及其制造方法、图像显示装置和电子 设备的总体说明
在本发明实施方式的半导体发光器件、本发明实施方式的发光器件制造方法、本发明实施方式的图像显示装置或本发明实施方式的电子设备中，第一导电型可以为n型，第二导电型可以为p型，活性层可以掺杂有n型杂质。在这种情况下，期望该活性层中的n型杂质的掺杂浓度在5×1015/cm31×1018/cm3的范围内，优选在1×1016/cm3～1×1018/cm3的范围内。另外，第一导电型、第二导电型和活性层的导电型不限于上面提到的类型。(第一导电型、第二导电型和活性层的导电型)这三者的组合的其它示例还包括(n型、p型、p型)、(p型、n型、n型)和(p型、n型、p型)。
在包含了上述优选方式的本发明实施方式的半导体发光器件、本发明实施方式的图像显示装置或本发明实施方式的电子设备中，期望活性层的面积为1×10-9m2(1×103μm2)以下，但这不是限定性的。另外，在包含了上述优选方式的本发明实施方式的半导体发光器件、本发明实施方式的发光器件制造方法、本发明实施方式的图像显示装置和本发明实施方式的电子设备中，活性层的面积优选在1×10-11～5×10-10m2的范围内，更优选在3×10-11～3×10-10m2的范围内。
在包含了上述各种优选方式的本发明实施方式的半导体发光器件制造方法中，期望第二GaAs层的湿式蚀刻的蚀刻率ERU与第二AlGaInP化合物半导体层在第二GaAs层的湿式蚀刻中的蚀刻率ERL满足关系式：ERU/ERL≥1×102，优选满足ERU/ERL≥3×102。
此外，优选使用图形化的第二电极作为蚀刻掩模来进行对第二GaAs层的湿式蚀刻。
在包含了上述各种优选方式的本发明实施方式的半导体发光器件、本发明实施方式的发光器件制造方法、本发明实施方式的图像显示装置或本发明实施方式的电子设备(下文中，将它们笼统地简称为“本发明”)中，第二GaAs层的尺寸小于第二AlGaInP化合物半导体层的尺寸，并且与第二电极的尺寸基本上相等。这里，措词“基本上相等”表示第二GaAs层的平均面积S1与第二电极的平均面积S2满足关系式：1/2≤S2/S1≤2。
此外，期望第二AlGaInP化合物半导体层的平均面积S3满足关系式：1/200≤S2/S3≤1/3，优选满足1/50≤S2/S3≤1/5。
本发明实施方式的半导体发光器件的发光波长的示例包括560～680nm范围内的波长。
本发明的半导体发光器件的示例包括发光二极管(LED)和半导体激光器。本发明的电子设备的示例包括发光二极管显示装置、其中使用了发光二极管的背光源、发光二极管照明装置以及广告媒体。该电子设备大体上可以是诸如便携式装置和固定式装置等中的任何一种，并且该电子设备的具体示例包括手机、移动装置、机器人、个人电脑、车载装置以及各种家用电器。用来构成该电子设备或者该图像显示装置的半导体发光器件是多个。这些半导体发光器件的数量、种类、安装(布局)和间隔等根据该电子设备的用途和功能以及该电子设备或者该图像显示装置的所需规格等来予以确定。本发明实施方式的半导体发光器件可用作红光发光二极管。另一方面，绿光发光二极管和蓝光发光二极管例如可以由包括GaN化合物半导体层的GaN半导体发光器件构成。
具体地，本发明实施方式的图像显示装置或者电子设备包括：(a)在第一方向上延伸的多个第一布线；(b)在不同于第一方向的第二方向上延伸的多个第二布线；以及(c)多个半导体发光器件，这些半导体发光器件中的每一者都具有电连接至第一布线的第一电极和电连接至第二布线的第二电极。
在本发明实施方式的图像显示装置中，多个第一布线中的每一者总体形状为带状，并在第一方向上延伸；并且多个第二布线中的每一者总体形状为带状，并在不同于第一方向的第二方向(例如，垂直于第一方向的方向)上延伸。另外，总体形状为带状的上述布线可以具有以带状形状延伸的主干布线以及从该主干布线延伸的多个分支布线。
另一方面，本发明实施方式的电子设备可以具有这样的结构：该结构中，第一布线包括多个布线，这些布线中的每一者作为整体在第一方向上延伸；并且第二布线也包括多个布线，这些布线中的每一者作为整体在不同于第一方向的第二方向(例如，垂直于第一方向的方向)上延伸。或者，可替代地，可以采用这样的结构：该结构中，第一布线包括公共布线(公共电极)；并且第二布线包括多个布线，这些布线中的每一者作为整体在一个方向上延伸。或者，另外可替代的是，可以采用这样的结构：该结构中，第一布线包括多个布线，这些布线中的每一者作为整体在一个方向上延伸；并且第二布线包括公共布线(公共电极)。或者，另外可替代的是，可以采用这样的结构：该结构中，第一布线具有公共布线(公共电极)，第二布线也具有公共布线(公共电极)。此外，例如，上述布线可以包括主干布线和从该主干布线延伸的多个分支布线。
用于第一布线和第二布线的材料的示例包括：各种金属，例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钴(Co)、锆(Zr)、铝(Al)、钽(Ta)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铁(Fe)、铟(In)、锌(Zn)、锡(Sn)等；含有上述这些金属中的任意一种金属的合金(例如，MoW)或者化合物(例如：TiW；诸如TiN、WN等氮化物；诸如WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等硅化物)；上述这些金属中的任意一种金属的导电颗粒；含有上述这些金属中的任意一种金属的合金的导电颗粒；例如硅(Si)等半导体；例如金刚石等碳薄膜；以及诸如氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟、氧化锌等导电金属氧化物。其它示例包括含有上述这些元素中的任意一种元素的层的堆叠结构。更多的示例包括例如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸[PEDOT/PSS]等有机材料(导电聚合物)。第一布线和第二布线的形成方法自然会取决于构成该布线的材料，这些方法的示例包括：各种物理气相沉积方法(physical vapor deposition method(PVD方法))，例如真空蒸镀方法(诸如电子束气相沉积方法和热丝气相沉积方法等)、溅射方法、离子镀方法、激光烧蚀方法等；各种化学气相沉积方法(chemicalvapor deposition(CVD方法))，例如MOCVD(金属有机化学气相沉积)方法；旋转涂敷方法；各种印刷方法，例如丝网印刷、喷墨印刷、胶版印刷、金属模版印刷、凹版印刷等；各种涂布方法，例如气刀涂布方法、刮刀涂布机方法、棒式涂布机方法、刀式涂布机方法、挤压式涂布机方法、逆转辊式涂布机方法、转送辊涂布机方法、槽辊涂布机方法、吻合式涂布机方法、涂铸机方法、喷雾涂布机方法、狭缝喷嘴型涂布机(slitorifice coater)方法、压光机型涂布机(calender coater)方法、浸渍方法等；冲压(stamping)方法；剥离方法；遮蔽板(shadow mask)方法；镀覆方法，例如电镀法、化学镀法或者这两者的组合；剥离法；溶胶-凝胶方法；喷雾方法等。在需要时，上述方法可以和图形化技术结合使用。另外，PVD方法的示例包括：(a)各种真空蒸镀方法，例如电子束加热法、电阻加热法、闪蒸(flashe vaporation)法等；(b)等离子体气相沉积方法；(c)各种溅射方法，例如二极溅射、DC(直流)溅射、DC磁控溅射、高频溅射、磁控溅射、离子束溅射、偏压溅射等；以及(d)各种离子镀法，例如DC方法、RF(射频)方法、多阴极方法、活性反应方法、场致蒸发方法、高频离子镀方法、反应离子镀方法等。构成第一布线的材料和构成第二布线的材料可以相同或者不同。此外，通过适当地选择布线的形成方法，能够直接形成图形化的第一布线和第二布线。
构成本发明中第一化合物半导体层的上层和第二化合物半导体层的下层的化合物半导体是如上所述的AlGaInP化合物半导体，具体是AlXGaYIn(1-X-Y)P化合物半导体。另一方面，构成活性层的化合物半导体是如上所述的GaZIn(1-Z)P化合物半导体。这里，X、Y和Z优选被设定为满足例如如下关系式。
0.1≤X≤0.4
0.1≤Y≤0.4
0.4≤X+Y≤0.6
0.4＜Z≤0.6
这里，第一导电型为n型，n型杂质的示例包括硅(Si)、硒(Se)、锗(Ge)、锡(Sn)、碳(C)和钛(Ti)。此外，第二导电型为p型，p型杂质的示例包括锌(Zn)、镁(Mg)、铍(Be)、镉(Cd)、钙(Ca)、钡(Ba)和氧(O)。活性层可以由单个化合物半导体层构成，或者可以具有单量子阱结构(QW结构)或多量子阱结构(MQW结构)。各种化合物半导体层(包括活性层在内)的形成方法(成膜方法)的示例包括：金属有机化学气相沉积方法(MOCVD方法、MOVPE方法)；金属有机分子束外延方法(metal organic molecularbeam epitaxy；MOMBE方法)；以及氢化物气相外延方法(hydride vaporphase epitaxy；HVPE方法)(该HVPE方法中，卤素有助于传输或者反应)。
这里，在化合物半导体层的形成(晶体生长)是基于MOCVD方法的情况下，在该化合物半导体层的形成中，镓(Ga)源的示例包括三甲基镓(TMG)气体和三乙基镓(TEG)气体，砷(As)源的示例包括叔丁基胂(TBAs)气体和砷化氢(AsH3)气体，并且磷(P)源的示例包括叔丁基膦(TBP)气体和磷化氢(PH3)气体。此外，三甲基铝(TMA)气体可以用作铝(Al)源，三甲基铟(TMI)气体可以用作铟(In)源。在把硅(Si)用作n型杂质(n型掺杂物)的情况下，甲硅烷(SiH4)气体可以用作Si源。在把硒(Se)用作n型杂质(n型掺杂物)的情况下，硒化氢(SeH4)气体可以用作Se源。在把镁(Mg)用作p型杂质(p型掺杂物)的情况下，环戊二烯基镁气体、甲基环戊二烯基镁或者二茂镁(Cp2Mg)可以用作Mg源。在把锌(Zn)用作p型杂质(p型掺杂物)的情况下，二甲基锌(DMZ)气体可以用作Zn源。
为了使第一电极电连接至第一化合物半导体层，例如，第一电极可以形成得与第一化合物半导体层(具体为第一GaAs层)接触。在一些情况下，第一电极可以形成在制造发光器件用的基板上，该基板已具有第一化合物半导体层。第二电极形成在第二GaAs层上。下面，为了说明的方便，可以将与掺杂有p型杂质的化合物半导体层电连接的电极称做“p侧电极”，且可以将与掺杂有n型杂质的化合物半导体层电连接的电极称做“n侧电极”。这里，p侧电极的示例包括Au/AuZn、Au/Pt/Ti(/Au)/AuZn、Au/Pt/TiW(/Ti)(/Au)/AuZn、Au/AuPd、Au/Pt/Ti(/Au)/AuPd、Au/Pt/TiW(/Ti)(/Au)/AuPd、Au/Pt/Ti、Au/Pt/TiW(/Ti)、Au/Pt/TiW/Pd/TiW(/Ti)、Ti/Cu、Pt、Ni、Ag、Ag/Ni和Ge。此外，n侧电极的示例包括Au/Ni/AuGe、Au/Pt/Ti(/Au)/Ni/AuGe、AuGe/Pd、Au/Pt/TiW(/Ti)/Ni/AuGe、Ti和Ti/Al。另外，“/”前侧的越靠前的层所处的位置与活性层的电距离越远。或者，可替代地，n侧电极可以通过使用诸如ITO、IZO、ZnO:Al、ZnO:B等透明导电材料来予以形成。在由透明导电材料形成的层被用作电流扩散层的情况下，n侧电极可以具有这样的结构：该结构中，作为p侧电极的上述金属堆叠结构与该电流扩散层相互组合。
制造发光器件用的基板的示例包括GaAs基板、GaP基板、AlN基板、AlP基板、InN基板、InP基板、AlGaInN基板、AlGaN基板、AlInN基板、GaInN基板、AlGaInP基板、AlGaP基板、AlInP基板、GaInP基板、ZnS基板、蓝宝石基板、SiC基板、氧化铝基板、ZnO基板、LiMgO基板、LiGaO2基板、MgAl2O4基板、Si基板、Ge基板以及通过在上述任意基板的表面(主面)上形成下部层或者缓冲层而获得的那些基板。
实施例1
实施例1涉及本发明实施方式的半导体发光器件以及本发明实施方式的半导体发光器件制造方法。图1A示出了实施例1的半导体发光器件(在实施例1中，该半导体发光器件具体为发光二极管(LED))的示意性局部截面图，图1B示出了实施例1的半导体发光器件的概念图。
实施例1中的作为半导体发光器件的AlGaInP化合物半导体发光器件(发光二极管10)包括：
(A)堆叠结构10B，该堆叠结构10B包括：第一化合物半导体层11，它具有第一导电型(具体为n型)并包括从下侧往上依次堆叠的第一GaAs层(第一接触层)11A和第一AlGaInP化合物半导体层(第一覆层)11B；包括GaInP化合物半导体层的活性层13；以及第二化合物半导体层12，它具有不同于第一导电型的第二导电型(具体为p型)并包括从下侧往上依次堆叠的第二AlGaInP化合物半导体层(第二覆层)12B和第二GaAs层(第二接触层)12A；
(B)电连接至第一GaAs层11A的第一电极14；以及
(C)在第二GaAs层12A上形成的第二电极15。
此外，活性层13掺杂有杂质，并且第二GaAs层12A的尺寸小于第二AlGaInP化合物半导体层12B的尺寸，但与第二电极15的尺寸基本上相等。
更具体地，构成堆叠结构10B的各化合物半导体层具有以下组成。
第一GaAs层(第一接触层)11A具有50nm的厚度，并掺杂有掺杂浓度为1×1018/cm3的Se。此外，第一AlGaInP化合物半导体层(第一AlXGaYIn(1-X-Y)P化合物半导体层；第一覆层)11B具有1μm的厚度，并掺杂有掺杂浓度为5×1017/cm3的Se，这里X＝0.35，且Y＝0.16。
另外，活性层13具有多量子阱结构，该多量子阱结构包括含有GaZIn(1-Z)P的阱层和含有AlX′GaY′In(1-X′-Y′)的势垒层，这里Z＝0.51，X′＝0.30，且Y′＝0.21，阱层的层数为15，势垒层的层数为14。此外，构成活性层13的阱层和势垒层中掺杂有掺杂浓度为5×1016/cm3的Se。这里，活性层13的发光波长λ是635nm。阱层中的In的比例(组成比)可以基于所需的发光波长来确定。
此外，第二AlGaInP化合物半导体层(第二AlXGaYIn(1-X-Y)P化合物半导体层；第二覆层)12B具有1μm的厚度，并掺杂有掺杂浓度为1×1018/cm3的Mg。另外，第二GaAs层(第二接触层)12A具有50nm的厚度，并掺杂有掺杂浓度为1×1020/cm3的Zn。这里X＝0.35，且Y＝0.16。
另外，第二GaAs层12B的平均面积S1和第二电极15的平均面积S2满足关系式：S2/S1＝1.05。
下面参照作为基板等的示意性局部端面图的图2A和图2B，来说明实施例1的半导体发光器件制造方法。
步骤100
第一步，形成堆叠结构10B。
步骤100A
具体地，首先，使用以(001)平面为主面的n型GaAs基板(掺杂浓度：1×1018/cm3)作为制造发光器件用的基板16(以下可以将该基板16简称为“基板16”)，在含有氢的载气中在800℃基板温度下进行10分钟的基板清洁，然后将基板温度降为720℃。接着，基于MOCVD方法，供给作为Ga源的三甲基镓(TMG)气体，同时供给作为砷源的砷化氢(AsH3)气体和作为Si源的甲硅烷(SiH4)气体，从而通过晶体生长在基板16上形成包括GaAs层且厚度为0.5μm的缓冲层17。另外，缓冲层17中的n型杂质(Si)的掺杂浓度被设定为5×1017/cm3。另外，Se也可以用作该n型杂质。
步骤100B
接着，停止供给上述AsH3气体，并供给作为Ga源的TMG气体、作为Al源的三甲基铝(TMA)气体、作为In源的三甲基铟(TMI)气体以及SiH4气体，同时供给作为磷源的磷化氢(PH3)，从而通过晶体生长在缓冲层17上形成包括AlGaInP化合物半导体且厚度为0.5μm的蚀刻阻挡层18。另外，蚀刻阻挡层18中的n型杂质(Si)的掺杂浓度被设定为5×1017/cm3。另外，Se也可以用作该n型杂质。
步骤100C
然后，停止供给上述TMG气体、TMA气体、TMI气体、PH3气体和SiH4气体，并供给TMG气体、AsH3气体和作为Se源的硒化氢(SeH2)气体，从而通过晶体生长形成掺杂有n型杂质(Se)且厚度为50nm的第一GaAs层(第一接触层)11A。另外，掺杂浓度被设定为1×1018/cm3。
步骤100D
接着，停止供给上述TMG气体、AsH3气体和SeH2气体，并供给TMG气体、TMA气体、TMI气体、PH3气体和SeH2气体，从而通过晶体生长形成厚度为1μm的第一AlGaInP化合物半导体层(第一覆层)11B。另外，掺杂浓度被设定为5×1017/cm3。
步骤100E
随后，在继续供给PH3气体和SeH2气体的同时，使用TMG气体、TMA气体和TMI气体并通过切换阀门来供给这些气体，从而形成活性层13，该活性层13具有多量子阱结构，该多量子阱结构包括含有AlGaInP的势垒层和含有GaInP的阱层。另外，掺杂浓度被设定为5×1016/cm3。
步骤100F
接着，在继续供给PH3气体的同时，继续供给TMG气体、TMA气体和TMI气体，并且还开始供给作为Mg源的二茂镁(Cp2Mg)气体，从而通过晶体生长形成第二AlGaInP化合物半导体层(第二覆层)12B。另外，Mg的掺杂浓度被设定为1×1018/cm3。
步骤100G
然后，停止供给上述TMG气体、TMA气体、TMI气体、PH3气体和SeH2气体，并供给AsH3气体、TMG气体和作为Zn源的二甲基锌(DMZ)气体，从而通过晶体生长形成厚度为50nm的第二GaAs层(第二接触层)12A。另外，掺杂浓度被设定为1×1020/cm3。接着，停止供给上述TMG气体和DMZ气体，并降低基板温度。当基板温度降低到300℃时，停止供给AsH3气体，然后使基板温度降低到室温，从而完成晶体生长。
步骤110
在由此完成了上述晶体生长之后，在氮气气氛下进行退火处理，从而使p型杂质(p型掺杂物)活性化。
步骤120
然后，利用光刻技术在堆叠结构10B上形成蚀刻掩模，并利用磷酸、过氧化氢和水的混合溶液将第二GaAs层12A的未被该蚀刻掩模覆盖的那些部分蚀刻掉。在使用了磷酸、过氧化氢和水的混合溶液的情况下，第二AlGaInP化合物半导体层12B实质上不会受到蚀刻，只有第二GaAs层12A被选择性地蚀刻掉。
步骤130
接着，使用盐酸对第二AlGaInP化合物半导体层12B、活性层13和第一AlGaInP化合物半导体层11B进行湿式蚀刻，从而实现器件隔离。在这种情况下，由于不用盐酸对第一GaAs层11A进行蚀刻，因而可在第一GaAs层11A已露出的阶段时停止蚀刻。通过控制所用的蚀刻掩模的尺寸和蚀刻时间，可以在器件隔离时控制半导体发光器件的尺寸。在该蚀刻结束后，除去蚀刻掩模。在器件隔离时将半导体发光器件的尺寸(活性层13的面积)设定为1×103μm2以下的值，具体设定为200μm2的值。以此方式，能够获得图2A所示的状态。另外，第二GaAs层12A的湿式蚀刻的蚀刻率ERU和第二AlGaInP化合物半导体层12B在第二GaAs层12A的湿式蚀刻中的蚀刻率ERL(具体地，在第二GaAs层12A的湿式蚀刻期间，第二AlGaInP化合物半导体层12B也会在该湿式蚀刻的较后阶段(最后阶段)被蚀刻，此时第二AlGaInP化合物半导体层12B的蚀刻率用ERL表示)满足关系式：ERU/ERL＝500。
步骤140
接着，在由此露出的第二GaAs层12A上形成第二电极15。具体地，利用剥离方法形成第二电极15。更具体地，在利用光刻技术形成气相沉积掩模之后，利用气相沉积装置从活性层侧依次形成Ti层(100nm)/Pt层(100nm)/Au层(400Bm)这些层，然后除去气相沉积掩模。以此方式，能够获得直径为3μm的第二电极(p侧电极)15(见图2B)。
步骤150
随后，使用第二电极(p侧电极)作为蚀刻掩模，利用磷酸、过氧化氢和水的混合溶液对第二GaAs层12A进行湿式蚀刻。以此方式，除去第二GaAs层12A的未被第二电极15覆盖的那些部分(见图1A)。另外，第二AlGaInP化合物半导体层12B、活性层13和第一AlGaInP化合物半导体层11B实质上不会被该磷酸、过氧化氢和水的混合溶液蚀刻。由于利用光刻技术在有第一GaAs层11A露出的区域上预先形成了蚀刻掩模，因此第一GaAs层11A未被蚀刻。
步骤160
随后，在由此露出的第一GaAs层11A上形成第一电极(n侧电极)。具体地，在利用光刻技术形成气相沉积掩模之后，使用气相沉积装置在整个表面上依次形成Pd层(10nm)/AuGe合金层(85nm)/Au层(250nm)这些层，然后除去气相沉积掩模。以此方式，能够获得直径为10μm的环状第一电极14。进一步，在氮气中在200℃下进行热处理，从而进行第一电极14与第一GaAs层11A间的合金化处理。通过上述各步骤，在基板上形成了微小的发光二极管。
比较例1
为了比较，在与步骤100E类似的步骤中，通过停止供给SeH2气体来形成活性层，从而获得半导体发光器件。下面将由此获得的半导体发光器件称作“比较例1”的半导体发光器件。换言之，在比较例1的半导体发光器件中，活性层中未掺杂n型杂质。
比较例2
此外，通过省略步骤150，在器件隔离之后将第二GaAs层12A留在第二AlGaInP化合物半导体层12B的整个顶面上，从而形成半导体发光器件。下面将由此获得的半导体发光器件称作“比较例2”的半导体发光器件。
比较例3
通过在与步骤100E类似的步骤中停止供给SeH2气体来形成活性层并通过省略步骤150，在器件隔离之后将第二GaAs层12A留在第二AlGaInP化合物半导体层12B的整个顶面上，从而获得半导体发光器件。下面将由此获得的半导体发光器件称作“比较例3”的半导体发光器件。
下面的表1概括了实施例1以及比较例1、2和3的条件。另外，在评估这些半导体发光器件时，为简便起见，基于光刻技术和蚀刻技术，使第一GaAs层11A露出来，在第二GaAs层12A上形成了第二电极15，在第一GaAs层11A上形成了第一电极14，利用探测器进行探针设立，并检测从制造发光器件用的基板16出射的光。图6示意性示出了评估方法。
表1
  用Se对活性层进行掺杂   除去第二GaAs层的一部分
 实施例1   是   是
 比较例1   否   是
 比较例2   是   否
 比较例3   否   否
图3示出了实施例1和比较例1～3中所获得的电流-发光效率(瓦特/安培)特性的测量结果。从图3可见，在实施例1(在此图3中以及下面的图4和图5中由空心三角形标记和曲线“A”表示)和比较例1(在此图3中以及下面的图4和图5中由标记“×”和曲线“B”表示)中，与比较例2(在此图3中以及下面的图4和图5中用空心菱形标记和曲线“C”表示)和比较例3(在此图3中以及下面的图4和图5中由空心正方形标记和曲线“D”表示)相比，提高了发光效率。这是因为：由于第二GaAs层的一部分被除去，因而避免了将光从活性层吸收到第二GaAs层。
接着，图4示出了实施例1和比较例1～3中所获得的电流-驱动电压特性的测量结果。从图4可见，与比较例2和3相比，给定电流值处的驱动电压在实施例1和比较例1中增大了。这是因为：由于第二GaAs层的一部分被除去，因而在半导体发光器件中产生了电流集中。当特别关注是否用Se对活性层进行了掺杂时，在实施例1和比较例1之间关于给定电流值处的驱动电压的比较表明：给定电流值处的驱动电压在实施例1(该实施例1中用Se对活性层进行了掺杂)中较低。换言之，用杂质对活性层进行掺杂，能发挥使驱动电压降低的效果。
因此，通过除去第二GaAs层12A的不位于第二电极15下方的那些部分能够提高发光效率。另外，用杂质对活性层13进行掺杂能够使驱动电压降低。
图5示出了实施例1和比较例1～3中所获得的电流-电力效率(瓦特/瓦特)的测量结果。顺便提及一下，用图3所示的发光效率(瓦特/安培)除以电压(伏特)就能够获得该电力效率。从图5可见，在实施例1中获得的电力效率(用曲线“A”表示)高于在比较例1～3中获得的电力效率(用曲线“B”～“D”表示)。
实施例2
实施例2涉及本发明实施方式的图像显示装置和电子设备。实施例2的图像显示装置具有能够显示图像的半导体发光器件。此外，实施例2的电子设备也具有半导体发光器件。这些半导体发光器件中的每一者都可以由上述实施例1中所说明的半导体发光器件构成。
实施例2的图像显示装置或者电子设备包括：(a)在第一方向上延伸的多个第一布线；(b)在不同于第一方向的第二方向上延伸的多个第二布线；以及(c)多个半导体发光器件，这些半导体发光器件中的每一者都具有电连接至第一布线的第一电极14和电连接至第二布线的第二电极15。
更具体地，实施例2的图像显示装置可以由发光二极管显示装置构成。这里，发光二极管显示装置中的一个像素包括由第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310组成的组(发光单元)。另外，第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310中的例如第一发光二极管110可以由上述实施例1中所说明的半导体发光器件构成。多个发光单元以二维矩阵状布置在第一方向及与第一方向垂直的第二方向上。此外，在各个发光单元中，第一发光二极管110的第一电极114、第二发光二极管210的第一电极214以及第三发光二极管310的第一电极314连接至第一连接部(下面可以将该第一连接部称作“副公共电极43”)。另一方面，设置在沿第二方向排列的每个发光单元的第一发光二极管110中的引出电极116被连接至在第二方向上延伸的第二布线(下面将该第二布线称作“第一公共电极”或者“第一公共布线”401)。此外，设置在第二发光二极管210中的引出电极216被连接至在第二方向上延伸的第二布线(下面将该第二布线称作“第二公共电极”或者“第二公共布线”402)。另外，设置在第三发光二极管310中的引出电极316被连接至在第二方向上延伸的第二布线(下面将该第二布线称作“第三公共电极”或者“第三公共布线”403)。另外，沿第二方向布置的各发光单元中的副公共电极43连接至在第一方向上延伸的第一布线(下面将该第一布线称作“第四公共电极”或者“第四公共布线”404)。
假设构成发光单元的第一发光二极管的数量为N1，构成发光单元的第二发光二极管的数量为N2，且构成发光单元的第三发光二极管的数量为N3，则N1可以是1或者是2以上的整数，N2可以是1或者是2以上的整数，N3可以是1或者是2以上的整数。N1、N2和N3的值可以相等或不等。在N1、N2和N3的值是2以上的整数的情况下，一个发光单元中的发光二极管可以串联连接或并联连接。(N1，N2，N3)值的组合不是特别限定的，并且该组合的示例包括(1，1，1)、(1，2，1)、(2，2，2)和(2，4，2)。另外，在实施例2中，(N1，N2，N3)值的组合被具体设定为(1，1，1)。实施例2中的发光二极管显示装置或者电子设备具有如下结构：其中，多个发光单元以二维矩阵状布置在第一方向及与第一方向垂直的第二方向上，这些发光单元中的每一者具有所需数量的能够发射红光的第一发光二极管110、所需数量的能够发射绿光的第二发光二极管210以及所需数量的能够发射蓝光的第三发光二极管310。
图7示出了一个发光单元的示意性平面图，图8A、图8B、图8C、图9A、图9B和图9C分别示出了沿图7中的箭头A-A、箭头B-B、箭头C-C、箭头D-D、箭头E-E和箭头F-F而获得的示意性局部截面图。另外，在图7中，用点划线包围着一个发光单元；各发光二极管都用虚线表示；三个第二布线(第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403)的边缘部分都用交叉阴影线标出；并且第二连接部(第二A连接部124、第二B连接部224和第二C连接部324)、第三连接部424以及第一布线(第四公共电极404)的边缘部分都用实线表示。
这里，第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403都形成在显示装置基板61上，并且副公共电极43形成在固定于显示装置基板61上的固定层34上。另外，发光单元中的第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310被固定至固定层34，并且固定层34被第二绝缘材料层71包围着。这里，第二绝缘材料层71覆盖着形成于显示装置基板61上的第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403。
在实施例2的发光二极管显示装置或者电子设备中，来自第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310的光从第一电极侧出射。此外，副公共电极43具有透光结构。副公共电极43可以由金属层或者合金层构成。或者，可替代地，副公共电极43包括透光电极42和从透光电极42延伸的金属层41。此外，发光单元中的第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310以它们各自的第一电极114、214和314都连接至副公共电极43的方式被布置在副公共电极43上。具体地，第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310各自的第一电极114、214和314与透光电极42接触。更具体地，透光电极42形成在第一电极114、214和314上及第一电极114、214和314周围处。另一方面，第四接触孔部421与金属层41接触。具体地，第四接触孔部421形成在金属层41上。这里，透光电极42是利用诸如ITO和IZO等透明导电材料来予以形成的。另一方面，金属层41是利用例如Au、Cu或者Al等普通金属布线材料来予以形成的。
在副公共电极43可以由例如金属层或者合金层构成的情况下，副公共电极43具体地可以由网状电极或者梳形电极构成。或者，可替代地，副公共电极43例如可以由透光电极以及从该透光电极延伸的金属层或者合金层构成。在这种情况下，具体地，该透光电极可以通过使用诸如ITO、IZO等透明导电材料来予以形成，或者，该透光电极可以由网状电极或者梳形电极构成。另外，该网状电极或者梳形电极自身不必是透光的，只要该电极具有透光结构即可。此外，构成上述金属层或者合金层的材料的示例包括诸如Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Cu、Pt、W、Ta、Al等单质金属以及它们的合金。此外，副公共电极43可以具有由两层以上的层构成的多层结构。在第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管各自的第一电极都与该透光电极接触时，该透光电极具体地可以形成在第一电极上，或者可以形成在第一电极上及第一电极周围处。此外，在第四接触孔部优选与上述金属层或者合金层接触时，该第四接触孔部具体地可以形成在上述金属层或者合金层上。
设置在第一发光二极管110中的引出电极116通过在固定层34中形成的第一接触孔部121以及在从固定层34上侧到第二绝缘材料层71的范围内形成的第二连接部(第二A连接部124和接触部123)连接至第一公共电极401。设置在第二发光二极管210中的引出电极216通过在固定层34中形成的第二接触孔部221以及在从固定层34上侧到第二绝缘材料层71的范围内形成的第二连接部(第二B连接部224和接触部223)连接至第二公共电极402。设置在第三发光二极管310中的引出电极316通过在固定层34中形成的第三接触孔部321以及在从固定层34上侧到第二绝缘材料层71的范围内形成的第二连接部(第二C连接部324和接触部323)连接至第三公共电极403。第一连接部(副公共电极43)通过在固定层34中形成的第四接触孔部421以及在从固定层34上侧到第二绝缘材料层71上侧的范围内形成的第三连接部424连接至在第二绝缘材料层71上形成的第一布线(第四公共电极404)。另外，在实施例2中，在第一接触孔部121与第二A连接部124之间设置有形成在固定层34中的第一焊盘部122。在第二接触孔部221与第二B连接部224之间设置有形成在固定层34中的第二焊盘部222。在第三接触孔部321与第二C连接部324之间设置有形成在固定层34中的第三焊盘部322。在第四接触孔部421与第三连接部424之间设置有形成在固定层34中的第四焊盘部422。
能够用来形成引出电极116、216和316的材料的示例包括上面提及的用于形成第一布线和第二布线的各种材料。引出电极116、216和316的形成方法的示例包括各种PVD方法。此外，通过适当选择该形成方法，也可以直接形成图形化的引出电极。
第一接触孔部121、第二接触孔部221、第三接触孔部321和第四接触孔部421各自通过使用诸如Al、Cu等布线材料来形成。此外，第一焊盘部122、第二焊盘部222、第三焊盘部322和第四焊盘部422各自也通过使用诸如Al、Cu等布线材料来形成。另外，第二A连接部124、第二B连接部224、第二C连接部324和第三连接部424各自也通过使用诸如Al、Cu等布线材料来形成。
第一接触孔部121、第二接触孔部221、第三接触孔部321和第四接触孔部421是可以通过基于光刻技术在固定层34中形成开口区域的方法以及与基于电极材料的上述电极形成方法类似的方法来形成的。此外，用于形成从第一接触孔部121延伸并位于固定层34上的第一焊盘部122的方法、用于形成从第二接触孔部221延伸并位于固定层34上的第二焊盘部222的方法、用于形成从第三接触孔部321延伸并位于固定层34上的第三焊盘部322的方法、以及用于形成从第四接触孔部421延伸并位于固定层34上的第四焊盘部422的方法，具体地都可以从上述的公共电极等的形成方法中适当选择。另外，用于在从固定层34到第二绝缘材料层71的范围内形成第二连接部(第二A连接部124、接触部123、第二B连接部224、接触部223、第二C连接部324、接触部323)的方法、以及用于在从固定层34到第二绝缘材料层71的范围内形成第三连接部424的方法，具体地都可以从上述的公共电极等的形成方法中适当选择。
具体地，在第一化合物半导体层11电连接至第一电极114、214和314时，第一电极114、214和314形成在第一化合物半导体层11上(更具体地，形成在第一GaAs层11A上)。第二电极形成在第二化合物半导体层12上(更具体地，形成在第二GaAs层12A上)。此外，第一公共电极401、第二公共电极402、第三公共电极403和第四公共电极404是通过使用诸如Al、Cu等布线材料来予以形成的。固定层34具有例如两层结构，该两层结构由从第一转移基板侧依次布置的绝缘材料层32和埋入材料层33构成。绝缘材料层32可以由聚酰亚胺树脂构成，并且埋入材料层33可以由紫外(UV)线硬化树脂构成。此外，第二绝缘材料层71可以由聚酰亚胺树脂构成。用于将第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310固定至固定层34的方法示例包括如下方法：该方法中，预先对埋入材料层33的一部分进行硬化，而埋入材料层33的剩余部分未被硬化，并在这种情况下，第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310被埋入到埋入材料层33的未硬化部分中，然后，再将埋入材料层33的未硬化部分硬化。
埋入材料层33大体上可以由能够基于某种方法而被硬化或固化的例如下列材料等任意一种材料构成：能够在诸如光(特别是UV线等)、放射线(X射线等)、电子束等能量射线的照射下而被硬化或固化的材料；以及能够通过加热或加压等而被硬化或固化的材料等。该材料的具体示例包括将会在对用于形成粘合层(第二绝缘层)的粘合剂的说明中提到的各种材料。
下面参照图12A～图12C、图13A～图13B、图14A～图14B、图15A～图15C、图16A～图16C、图17A～图17C、图18A～图18C、图19A～图19C、图20A～图20C、图21A～图21C、图22A～图22C、图23A～图23C以及图24A～图24C来说明实施例2的发光二极管显示装置或者电子设备的制造方法。顺便提及的是，图15A、图16A、图17A、图18A、图19A、图20A、图21A、图22A、图23A和图24A相当于沿图7中的箭头B-B而获得的示意性局部端面图；图15B、图16B、图17B、图18B、图19B、图20B、图21B、图22B、图23B和图24B相当于沿图7中的箭头E-E而获得的示意性局部端面图；图15C、图16C、图17C、图18C、图19C、图20C、图21C、图22C、图23C和图24C相当于沿图7中的箭头F-F而获得的示意性局部端面图。
步骤200
具体地，首先，进行与实施例1中的步骤100～步骤150类似的各步骤，从而形成第二电极15，并获得了相互隔离的多个发光器件部10A(见图10A)。
随后，在整个表面上形成具有开口21A的绝缘层21，在该开口21A中，各个发光器件部10A的第二电极15顶面的中央部分露出。具体地，基于旋转涂敷方法在整个表面上涂敷感光聚酰亚胺树脂。随后，使用附图中未图示的掩模，进行该感光聚酰亚胺树脂的曝光。进一步，对该感光聚酰亚胺树脂进行显影和硬化。以此方式，能够获得具有使各个发光器件部10A的第二电极15顶面的中央部分露出的开口21A的绝缘层21(见图10B)。
除了上述材料外，用于形成绝缘层的材料的示例包括：诸如硅氧化物材料、氮化硅(SiNY)和金属氧化物高介电常数绝缘膜等无机绝缘材料；以及诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯苯酚(PVP)和聚乙烯醇(PVA)或者它们的组合物等有机绝缘材料。此外，还可以使用其它感光绝缘材料(例如，聚酰胺树脂)。另外，硅氧化物材料的示例包括氧化硅(SiOX)、氧氮化硅(SiON)、旋涂玻璃(spin-on-glass，SOG)和低介电常数SiOX材料。除了上述材料外的有机绝缘材料的其它示例包括聚芳醚、环全氟碳聚合物(cycloperfluorocarbon polymer)、苯并环丁烯、环状氟树脂(cyclicfluororesin)、聚四氟乙烯、氟化芳基醚(fluorinated aryl ether)、氟化聚酰亚胺、无定形碳和有机SOG。除了旋转涂敷方法外的用于形成绝缘层的方法的其它示例包括各种PVD方法、各种CVD方法、上述各种印刷方法、上述各种涂布方法、浸渍方法、铸膜方法和喷雾方法。
接着，在从第二电极15的暴露于开口21A底部的顶面上侧到绝缘层21上侧的范围内，为各个发光器件部10A都设置图形化的引出电极22(见图10C)。具体地，基于例如溅射方法等物理气相沉积方法(PVD方法)，在从第二电极15的暴露于各个开口21A底部的顶面上侧到绝缘层21上侧的范围内，形成具有钛层(下层)/铜层(上层)这样堆叠结构的引出电极层，然后利用已知方法将该引出电极层图形化，从而获得引出电极22。
随后，在形成覆盖着整个表面的粘合层(第二绝缘层)23之后，利用该粘合层(第二绝缘层)23来粘接支撑基板24。具体地，首先，在引出电极22上形成能让引出电极22部分露出的粘合层23(见图11A)。更具体地，基于旋转涂敷方法在整个表面上形成可由环氧热固性树脂构成的粘合层23，然后使该粘合层23干燥。通过调整粘合层23的诸如粘度等物理性质、优化旋转涂敷条件等，能够在引出电极22上形成让引出电极22部分露出的粘合层23。随后，利用热压，通过粘合层23来粘接支撑基板24(见图11B)。
构成粘合层(第二绝缘层)23的粘合剂大体上可以由基于某种方法能发挥粘合功能的任意材料构成，例如由这样的材料构成：当被诸如光(特别是UV线等)、放射线(X射线等)、电子束等能量射线照射时或者当进行加热或加压等时，该材料发挥粘合功能。这里，能够易于形成且发挥粘合功能的材料示例包括树脂基粘合材料，特别是感光粘合剂、热固性粘合剂和热塑性粘合剂。作为感光粘合剂，可以使用已知的感光粘合剂。已知的感光粘合剂的具体示例包括：负型感光粘合剂，例如聚乙烯醇肉桂酸酯(polyvinyl cinnamate)和苯亚甲基叠氮聚乙烯(polyvinyl azidebenzal)等，它们使得曝光部分受到光致交联反应而难以溶解，或者例如丙烯酰胺等，它使得曝光部分受到光聚反应而难以溶解；以及正型感光粘合剂，例如邻醌二叠氮酚醛清漆(o-quinone diazide novolak)树脂等，它通过由于重氮醌基团的光解因而形成羧酸来使曝光部分变得容易溶解。作为热固性粘合剂，可以使用已知的热固性粘合剂，具体示例包括：环氧树脂、酚醛树脂，脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂等。作为热塑性粘合剂，可以使用已知的热塑性粘合剂，具体示例包括：聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。例如，在使用感光粘合剂的情况下，可以用光或者紫外线来照射该感光粘合剂，从而使该粘合剂发挥粘合功能。此外，在使用了热固性粘合剂的情况下，可以使用热压等方法来加热该热固性粘合剂，从而使该粘合剂发挥粘合功能。另外，在使用了热塑性粘合剂的情况下，可以通过用光进行照射等方法来选择性加热该热塑性粘合剂的一部分，使得该部分熔化而变成流体，然后进行冷却，从而使该粘合剂发挥粘合功能。除了上述材料外，构成粘合层或者粘合剂的材料的其它示例包括压敏性粘合剂(例如由丙烯酸树脂等构成)以及在形成时就直接具有粘合功能的材料。
步骤210
随后，将第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310暂时固定至制造发光单元用的基板53，从而获得这样的发光单元：该发光单元包括所需数量的第一发光二极管110、所需数量的第二发光二极管210和所需数量的第三发光二极管310，并且在该发光单元中，第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310各自的第一电极114、214和314连接至副公共电极43。
步骤210A
具体地，将第一支撑基板上的第一发光二极管110转移到固定层34上，将第二支撑基板上的第二发光二极管210转移到固定层34上，并将第三支撑基板上的第三发光二极管310转移到固定层34上。顺便提及的是，这些转移操作的次序本质上是任意的。因此，预先准备好设有固定层34的第一转移基板31。如上所述，固定层34具有由从第一转移基板侧依次布置的绝缘材料层32和埋入材料层33构成的两层结构。绝缘材料层32通过使用聚酰亚胺树脂来予以形成，埋入材料层33通过使用感光树脂来予以形成。另外，埋入材料层33中的将要掩埋第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310的那些部分不被硬化，而其它部分被预先硬化。
构成支撑基板和在各个制造步骤中使用的其它各种基板的材料示例除了可以是构成制造发光器件用的基板的上述材料之外，还包括玻璃板、金属板、合金板、陶瓷板、塑料板。此外，用于使各种基板相互粘接或对它们进行固定的方法的示例包括使用粘合材料的方法、金属接合方法、半导体接合方法、金属与半导体接合方法等。另一方面，剥离或移除各种基板的方法的示例包激光烧蚀方法、加热方法、蚀刻方法等。此外，用于将半导体发光器件或者发光器件部与支撑基板等分离的方法的示例包括激光照射方法、干式蚀刻方法、湿式蚀刻方法和切割方法。
步骤210A-(1)
首先，如上所述，将制造发光器件用的基板16粘接在支撑基板(暂时固定基板)24上，且使引出电极22与支撑基板24接触(见图11B)。接着，从发光二极管10(110、210、310)移除制造发光器件用的基板16。随后，在露出的第一化合物半导体层11上形成第一电极14(114、214、314)。具体地，用穿过制造发光二极管用的基板16的准分子激光束来照射发光二极管10(110、210、310)(更具体地，第一化合物半导体层11)与基板16之间的界面。由此，激光烧蚀发挥作用，其结果是，制造发光二极管用的基板16能够从发光二极管10(110、210、310)剥离(见图12A)。另外，可以利用如下方法来除去制造发光器件用的基板16：在该方法中，通过从基板16背侧进行研磨来使基板16变薄，并进一步用氨水和过氧化氢水溶液的混合溶液来蚀刻基板16。另外，进行使用氨水和过氧化氢水溶液的混合溶液的蚀刻以除去缓冲层17，并进行使用盐酸的蚀刻以除去蚀刻阻挡层18，从而使第一化合物半导体层11(更具体地，第一GaAs层11A)露出。接着，以与实施例1的步骤160实质上相同的方式，利用剥离方法和真空蒸镀方法在第一化合物半导体层11上(更具体地，在第一GaAs层11A上)形成第一电极14(114、214、314)。以此方式，能够获得图12B所示的结构。随后，进行蚀刻，以隔离各个发光二极管10。这样，能够获得图12C所示的结构。
步骤210A-(2)
接着，将所需发光二极管10(110、210、310)从支撑基板24转移到中继基板25上。具体地，把附着在支撑基板24上的发光二极管10(110、210、310)粘接至中继基板25。更具体地，首先，如图13A中示意性示出的那样，把形成在可由玻璃板构成的中继基板25表面上的轻微粘性层26压触到有阵列状(二维矩阵状)发光二极管10留下的支撑基板24上的发光二极管10(110、210、310)上(见图13A和图13B)。另外，在图31A、图31B、图32A和图32B中，中心处具有“G”的圆圈标记表示发射绿光的第二发光二极管210；在图32B中，中心处具有“R”的圆圈标记表示发射红光的第一发光二极管110，并且中心处具有“B”的圆圈标记表示发射蓝光的第三发光二极管310。例如，轻微粘性层26由硅橡胶构成。中继基板25被定位装置(未图示)保持着。通过定位装置的操作，能够控制中继基板25与支撑基板24之间的位置关系。随后，例如利用准分子激光束从支撑基板24背侧对要被转载的发光二极管10(110、210、310)进行照射(见图14A)。由此，产生激光烧蚀，把被准分子激光束照射的发光二极管10(110、210、310)从支撑基板24上剥离。随后，解除中继基板25与发光二极管10之间的接触，此时从支撑基板24剥离的发光二极管10处于粘接至轻微粘性层26的状态(见图14B)。图31B示意性示出了支撑基板24的状态。如图所示，第二方向上的每第六个发光二极管中的一个发光二极管和第一方向上的每三个发光二极管中的一个发光二极管处于粘接至轻微粘性层26的状态。
然后，将发光二极管10(110、210、310)安装(移动或者转移)到埋入材料层33上。具体地，参照在第一转移基板31上形成的对准标记，将发光二极管10(110、210、310)从中继基板25安装到第一转移基板31的埋入材料层33上。由于发光二极管10(110、210、310)只是很弱地粘接至轻微粘性层26，因而在发光二极管10(110、210、310)与埋入材料层33接触(压触)的条件下，让中继基板25从第一转移基板31移开，这使得发光二极管10(110、210、310)留在处于未硬化状态的埋入材料层33上。另外，通过辊子等将发光二极管10(110、210、310)深埋到埋入材料层33中，因而发光二极管10(110、210、310)能够固定(安装)在固定层34中。图32A示意性示出了第一转移基板31的状态。
为简便起见，将上述使用了中继基板25的方式称作“分步转移方法”。将这种分步转移方法重复所需次数，从而将所需数量的发光二极管10(110、210、310)以二维矩阵状粘接到轻微粘性层26上，并转移到第一转移基板31上。具体地，在实施例2中，在一次分步转移中，将120×90＝10800个发光二极管10(110、210、310)以二维矩阵状粘接到轻微粘性层26上，并转移到第一转移基板31上。这样重复4×3次。更进一步，对各个由发光二极管110、发光二极管210和发光二极管310构成的组进行向第一转移基板31的转移，要进行总共4×3×3＝36次转移。以此方式，能够以预定间隔或间距将预定数量的红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管安装到第一转移基板31上。图32B示意性示出了第一转移基板31的状态。在图32B中，发光单元被点划线包围着。此外，最后，将各发光单元转移并固定到显示装置基板61上，从而获得其中有多个发光单元以二维矩阵状布置在第一方向及与第一方向垂直的第二方向上的发光二极管显示装置。在这种情况下，当每一次将480×270＝129600个发光单元转移到显示装置基板61上时，通过重复进行16次转移，就能够获得包括1920×1080个发光单元的发光二极管显示装置。
随后，用紫外线照射由处于未硬化状态的感光树脂构成且其中布置有发光二极管10(110、210、310)的埋入材料层33，使构成该埋入材料层33的感光树脂硬化。因此，能够获得其中发光二极管10(110、210、310)被固定在埋入材料层33中的状态(见图15A、图15B和图15C)。在此状态下，发光二极管10(110、210、310)的第一电极14(114、214、314)处于露出状态。
步骤210B
接着，基于溅射方法和剥离方法，在从用于形成发光单元的发光二极管组110、210、310中的各个第一电极114、214和314上侧到固定层34上侧的范围内形成副公共电极43，上述发光二极管组110、210、310由所需数量(在实施例2中，N1＝1)的第一发光二极管110、所需数量(在实施例2中，N2＝1)的第二发光二极管210以及所需数量(在实施例2中，N3＝1)的第三发光二极管310构成。
具体地，首先，基于溅射方法和剥离方法，在固定层34的远离第一电极114、214和314的那些部分上形成金属层41(见图16A、图16B和图16C)。
接着，基于溅射方法和剥离方法，在从金属层41上侧到第一电极114、214和314上侧的范围内在固定层34上形成透光电极42(见图17A、图17B和图17C)。
步骤210C
随后，隔着固定层34和副公共电极43将用于形成发光单元的发光二极管组110、210、310粘接并暂时固定到制造发光单元用的基板53上，然后除去第一转移基板31。具体地，准备好制造发光单元用的基板53，该基板53上设有激光烧蚀层52和第三绝缘层51，激光烧蚀层52由诸如环氧树脂、聚酰亚胺树脂等具有激光烧蚀性的树脂层构成，第三绝缘层51由环氧树脂等构成且也用作粘合层。固定层34和副公共电极43被粘接并暂时固定在第三绝缘层51上(见图18A、图18B和图18C)。随后，对该组合件例如用准分子激光束从第一转移基板31侧进行照射。由此，产生激光烧蚀，将第一转移基板31从绝缘材料层32上剥离下来(见图19A、图19B和图19C)。
步骤210D
接着，在固定层34中形成与第一发光二极管110的引出电极116连接的第一接触孔部121，并且以在固定层34上从第一接触孔部121延伸的方式形成第一焊盘部122。此外，在固定层34中形成与第二发光二极管210的引出电极216连接的第二接触孔部221，并且以在固定层34上从第二接触孔部221延伸的方式形成第二焊盘部222。另外，在固定层34中形成与第三发光二极管310的引出电极316连接的第三接触孔部321，并且以在固定层34上从第三接触孔部321延伸的方式形成第三焊盘部322。此外，在固定层34中形成与副公共电极43连接的第四接触孔部421，并且以在固定层34上从第四接触孔部421延伸的方式形成第四焊盘部422。以此方式，能够获得发光单元。具体地，基于已知的光刻技术和蚀刻技术，在引出电极116、216和316以及金属层41上侧的绝缘材料层32中设置开口区域501、502、503和504。然后，利用溅射方法在包括开口区域501、502、503和504内部的绝缘材料层32上形成金属材料层，并且基于已知的光刻技术和蚀刻技术将该金属材料层图形化。以此方式，能够获得第一接触孔部121、第一焊盘部122、第二接触孔部221、第二焊盘部222、第三接触孔部321、第三焊盘部322、第四接触孔部421和第四焊盘部422(见图20A、图20B和图20C以及图21A、图21B和图21C)。
步骤210E
随后，基于激光照射方法在固定层34中将具有发光二极管组110、210、310的各发光单元隔离。顺便提及的是，在图21A、图21B和图21C中，用空心箭头表示要进行激光照射的区域。
在实施例2中，发光二极管显示装置或者电子设备中的第一发光二极管110的布局间距是第一支撑基板中的第一发光二极管110的制造间距的整数倍；发光二极管显示装置或者电子设备中的第二发光二极管210的布局间距是第二支撑基板中的第二发光二极管210的制造间距的整数倍；并且发光二极管显示装置或者电子设备中的第三发光二极管310的布局间距是第三支撑基板中的发光二极管310的制造间距的整数倍。具体地，发光二极管显示装置或者电子设备中的发光二极管110、210和310在第二方向上的布局间距被设定为支撑基板中的发光二极管110、210、310的制造间距的六倍，并且发光二极管显示装置或者电子设备中的发光二极管110、210、310在第一方向上的布局间距被设定为支撑基板中的发光二极管110、210、310的制造间距的三倍。
步骤220
具体地，首先，将发光单元从制造发光器件用的基板53转移并固定到显示装置基板61上，从而获得具有发光二极管显示装置的电子设备，在该发光二极管显示装置中，多个发光单元以二维矩阵状布置在第一方向及与第一方向垂直的第二方向上。
更具体地，准备这样的显示装置基板61：该显示装置基板61具有第二绝缘材料层71以及在第二方向上延伸的第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403。这里，第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403被第二绝缘材料层71覆盖着。显示装置基板61被第四绝缘层62覆盖着，并且第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403形成在第四绝缘层62上。此外，第四绝缘层62、第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403被也用作粘合层的第五绝缘层63覆盖着。另外，更具体地，第二绝缘材料层71形成在第五绝缘层63上。第二绝缘材料层71未形成在显示装置基板61的用于固定发光单元的那些部分上。此外，第五绝缘层63的用于固定发光单元的那些部分未被硬化，而第五绝缘层63的其它部分处于硬化状态。能够利用已知方法来制造具有上述配置和结构的显示装置基板61。
步骤220A
具体地，首先，将发光单元粘接至第二转移基板(未图示)，然后除去制造发光单元用的基板53。更具体地，能够进行与上述步骤210A-(2)实质上相同的步骤。具体地，对该组合件例如用准分子激光束从制造发光单元用的基板53背侧进行照射。由此，产生激光烧蚀，将制造发光单元用的基板53从激光烧蚀层52上剥离下来。
步骤220B
接着，在显示装置基板61上布置各发光单元，且各发光单元被第二绝缘材料层71围绕着，然后除去第二转移基板。具体地，将各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34安装(移动或者转移)到露出的且被第二绝缘材料层71围绕着的第五绝缘层63上(见图22A、图22B和图22C)。更具体地，参照在第二转移基板上形成的对准标记，将各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34从第二转移基板31安装到露出的且被第二绝缘材料层71围绕着的第五绝缘层63上。由于各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34仅仅很弱地粘接至轻微粘性层(未图示)，因而当在各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34与第五绝缘层63接触(压触)的状态下将第二转移基板从显示装置基板61移开时，各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34留在第五绝缘层63上。另外，通过辊子等将各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34深埋到第五绝缘层63中，从而使各发光单元和围绕着这些发光单元的固定层34固定(布置)在第五绝缘层63中。在完成全部发光单元的布置之后，将第五绝缘层63硬化。
步骤220C
随后，利用旋转涂敷方法在整个表面上形成由绝缘树脂构成的平坦化层72，从而获得具有平坦化表面的平坦化层72。以此方式，能够获得图23A、图23B和图23C所示的结构。
步骤220D
随后，在从固定层34到第二绝缘材料层71的范围内形成用于使第一焊盘部122与第一公共电极401相互电连接的第二A连接部124及接触部123。此外，在从固定层34到第二绝缘材料层71的范围内形成用于使第二焊盘部222与第二公共电极402相互电连接的第二B连接部224及接触部223。另外，在从固定层34到第二绝缘材料层71的范围内形成用于使第三焊盘部322与第三公共电极403相互电连接的第二C连接部324及接触部323。此外，在第二绝缘材料层71上形成第四公共电极404。另外，在从固定层34到第二绝缘材料层71的范围内形成用于使第四焊盘部422与第四公共电极404相互电连接的第三连接部424(见图24A、图24B和图24C)。
具体地，基于光刻技术和蚀刻技术，在平坦化层72、第二绝缘材料层71和第五绝缘层63中形成开口区域(在图24A～图24C所示的实施例中为开口区域512)。接着，基于溅射技术、光刻技术和蚀刻技术，形成第二A连接部124、接触部123、第二B连接部224、接触部223、第二C连接部324、接触部323和第三连接部424。以此方式，能够获得图8A、图8B和图8C以及图9A、图9B和图9C所示的结构。
在实施例2或者稍后说明的实施例3中，其中第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310各自的第一电极114、214和314都连接至副公共电极43的多个发光单元被转移到显示装置基板61上；另外，在第二电极朝上的状态下，该多个发光单元被固定在显示装置基板61上。因此，有利于随后的第一发光二极管110、第二发光二极管210和第三发光二极管310各自的第二电极向公共电极(公共布线)401、402和403的铺设连接以及第一电极114、214和314向第一布线(第四公共电极404)的铺设连接。这使得精细加工过程减少，并且使得发光二极管显示装置或者电子设备的制造过程更容易。此外，由于发光二极管110、210和310的面积在一个像素面积中所占的比例是较低的，并且由于发光二极管110、210和310被布置得彼此靠近，因而能够降低所谓的色分离现象(color breakup)出现的几率。
实施例3
实施例3是实施例2的变形例。通过如图25A、图25B和图25C以及图26A、图26B和图26C的示意性局部截面图所示的实施例3的发光二极管显示装置或者电子设备的制造方法而获得的发光二极管显示装置或者电子设备的配置和结构，除了未形成第一焊盘部、第二焊盘部、第三焊盘部和第四焊盘部之外，其它方面与上述实施例2中的发光二极管显示装置或者电子设备的配置和结构实质上相同，因此，将会省略对这些方面的详细说明。顺便提及一下，图25A、图25B、图25C、图26A、图26B和图26C是与分别沿图7中的箭头A-A、B-B、C-C、D-D、E-E和F-F而获得的截面图相类似的示意性局部截面图。
下面参照图27A、图27B、图27C、图28A、图28B、图28C、图29A、图29B和图29C来说明实施例3的发光二极管显示装置或者电子设备的制造方法。顺便提及一下，图27A、图28A和图29A相当于沿图7中的箭头B-B而获得的示意性局部端面图；图27B、图28B和图29B相当于沿图7中的箭头E-E而获得的示意性局部端面图；以及图27C、图28C和图29C相当于沿图7中的箭头F-F而获得的示意性局部端面图。
步骤300
首先，利用与实施例2的步骤200类似的方法制造发光二极管10(110、210、310)。接着，执行实施例2的步骤210A和步骤210B。另外，以与实施例2的步骤210C相同的方式，隔着固定层34和副公共电极43把用于形成发光单元的发光二极管组110、210、310粘接至制造发光单元用的基板53。然后，除去第一转移基板31。随后，执行与实施例2的步骤210E类似的步骤，从而在固定层34中将各发光单元隔离。
步骤310
另一方面，以与实施例2中相同的方式，准备这样的显示装置基板61：在该显示装置基板61中，形成有第二绝缘材料层71以及在第一方向上延伸且被第二绝缘材料层71覆盖着的第一公共电极401、第二公共电极402和第三公共电极403。
步骤310A
然后，以与实施例2的步骤220A中相同的方式，将各发光单元粘接至第二转移基板(未图示)，随后除去制造发光单元用的基板53。
步骤310B
随后，以与实施例2的步骤220B和步骤220C中相同的方式，将各发光单元安装在显示装置基板61上，且各发光单元被第二绝缘材料层71围绕着，然后除去第二转移基板(见图27A、图27B和图27C以及图28A、图28B和图28C)。
步骤310C
随后，为了使第一发光二极管110的引出电极116与第一公共电极401彼此电连接，在固定层34中形成第一接触孔部121，并且在从固定层34到平坦化层72和到第二绝缘材料层71的范围内形成第一连接部124和接触部123。此外，为了使第二发光二极管210的引出电极216与第二公共电极402彼此电连接，在固定层34中形成第二接触孔部221，并且在从固定层34到平坦化层72和到第二绝缘材料层71的范围内形成第二连接部224和接触部223。此外，为了使第三发光二极管310的引出电极316与第三公共电极403彼此电连接，在固定层34中形成第三接触孔部321，并且在从固定层34到平坦化层72和到第二绝缘材料层71的范围内形成第三连接部324和接触部323。此外，在第二绝缘材料层71上形成第四公共电极404。另外，为了使副公共电极43和第四公共电极404彼此电连接，在固定层34中形成第四接触孔部421，并且在从固定层34到平坦化层72和到第二绝缘材料层71的范围内形成第四连接部424。
具体地，基于已知的光刻技术和蚀刻技术，在位于引出电极116、216和316以及金属层41上侧上的平坦化层72、第二绝缘材料层71和绝缘材料层32中形成开口区域521、522、523和524。此外，在位于第一公共电极401、第二公共电极402、第三公共电极403和第四公共电极404上侧上的平坦化层72、第二绝缘材料层71和绝缘材料层32中形成开口区域(见图29A、图29B和图29C)。顺便提及的是，图29A仅示出了开口区域526。然后，利用溅射方法在包括开口区域521、522、523、524和526内部的绝缘材料层32上形成金属材料层。随后，基于已知的光刻技术和蚀刻技术，将该金属材料层图形化，从而能够获得第一接触孔部121、第二接触孔部221、第三接触孔部321、第四接触孔部421、第二A连接部124、接触部123、第二B连接部224、接触部223、第二C连接部324、接触部323和第三连接部424(见图25A、图25B和图25C以及图26A、图26B和图26C)。
尽管参照各优选实施例在上面已对本发明进行了说明，但本发明不限于这些实施例。上述各实施例中所说明的半导体发光器件(发光二极管)以及装配有发光二极管的发光二极管显示装置或者电子设备的配置和结构仅仅是举例，且构成它们的部件和材料等也仅仅是举例，因而可以根据需要进行修改。在上述各实施例中提到的数值、材料、配置、结构、形状、各种基板、原材料、过程等仅仅是举例，因而可以根据需要使用与上面所述的那些不同的数值、材料、配置、结构、形状、基板、原材料、过程等。
尽管在上述各实施例中副公共电极43是由金属层41和透光电极42构成的，但可替代地，副公共电极43可以仅由金属层或者合金层形成，只要它不会阻碍光从发光二极管出射即可。此外，在一些情况下，第一电极114、214和314可以在实施例2的步骤210A-(2)之后或者在步骤210B中形成。
另外，作为构成发光单元的发光二极管，除了设有第一、第二和第三发光二极管之外还可以设置有第四发光二极管、第五发光二极管……。这种配置的示例包括：其中为了提高亮度而添加有用于发射白光的亚像素的发光单元；其中为了加宽颜色再现范围而添加有用于发射补色光(complementary-color light)的亚像素的发光单元；其中为了加宽颜色再现范围而添加有用于发射黄光的亚像素的发光单元；以及其中为了加宽颜色再现范围而添加有用于发射黄光的亚像素和用于发射青光的亚像素的发光单元。在这种情况下，构成第四发光二极管、第五发光二极管……的第一电极都连接至副公共电极就足够了。
图像显示装置(发光二极管显示装置)不限于以电视机和计算机终端为代表的平板直视型图像显示装置，也包括其中将图像投影到人的视网膜上的这类图像显示装置以及投影型图像显示装置。在上述这样的图像显示装置中，例如，可以采用场序(field sequential)型驱动方式，在该驱动方式中，通过第一、第二和第三发光二极管各自的发光/非发光状态的分时控制(time shared control)来显示图像。
图30示出了实施例2的发光二极管显示装置的变形例中的一个发光单元的示意性平面图。在该变形例中，封住第一接触孔部121(它在图30中由虚线表示)的第一焊盘部122(它在图30中由细实线表示)的中心不与第一接触孔部121的中心重合；具体地，第一焊盘部122的中心向第一公共布线401侧偏离。此外，封住第二接触孔部221(它在图30中由虚线表示)的第二焊盘部222(它在图30中由细实线表示)的中心不与第二接触孔部221的中心重合；具体地，第二焊盘部222的中心向第二公共布线402侧偏离。另外，封住第三接触孔部321(它在图30中由虚线表示)的第三焊盘部322(它在图30中由细实线表示)的中心不与第三接触孔部321的中心重合；具体地，第三焊盘部322的中心向第三公共布线403侧偏离。在采用这样的配置的情况下，当形成第一连接部124、第二连接部224和第三连接部324时，能够在这些连接部124、224和324与第四连接部424之间获得空间，因而能够安全地防止在这些连接部124、224和324与第四连接部424之间出现短路。
取决于电子设备的结构，第一布线可以由公共布线(公共电极)构成，并且第二布线可以设有与上述实施例2中所说明的第一布线或者第二布线相同的结构。或者，可替代地，第一布线可以设有与上述实施例2中所说明的第一布线或者第二布线相同的结构，并且第二布线可以由公共布线(公共电极)构成。或者，另外，可以采用其中第一布线和第二布线都由公共布线(公共电极)构成的配置。另外，取决于电子设备的结构，公共布线可以是单板状形式，或者是多板形式或带状形式。在半导体发光器件(发光二极管)被交流(AC)驱动的情况下，可以以混合的形式布置有具有与第一布线接触的第一连接部并具有与第二布线接触的第二连接部的半导体发光器件(发光二极管)以及具有与第一布线接触的第二连接部并具有与第二布线接触的第一连接部的半导体发光器件(发光二极管)。另外，在具有与第一布线接触的第二连接部并具有与第二布线接触的第一连接部的半导体发光器件(发光二极管)的情况下，在阅读前述说明时把与第一布线接触的第二布线部作为“第一连接部”而把与第二布线接触的第一布线部作为“第二连接部”就足够了。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其它因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。

Claims (11)

1.一种半导体发光器件，其包括：
第一化合物半导体层；
活性层，它位于所述第一化合物半导体层上；
第二化合物半导体层，它位于所述活性层上，并且包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及
电极，它位于所述接触层上，
其中，所述接触层小于所述覆层。
2.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述接触层的尺寸与所述电极的尺寸基本上相等。
3.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述电极覆盖着所述接触层。
4.如权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述接触层的平均面积S1和所述电极的平均面积S2满足关系式1/2≤S2/S1≤2。
5.如权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述接触层的平均面积S1和所述电极的平均面积S2满足关系式S2/S1＝1.05。
6.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述活性层包括GaInP化合物半导体层并且掺杂有杂质。
7.如权利要求6所述的半导体发光器件，其中，所述活性层中n型杂质的掺杂浓度在5×1015/cm31×1018/cm3的范围内。
8.如权利要求6所述的半导体发光器件，其中，所述第一化合物半导体层包括第一AlGaInP化合物半导体层，并且所述覆层是第二AlGaInP化合物半导体层。
9.如权利要求8所述的半导体发光器件，其中，所述第一化合物半导体为n型，所述第二化合物半导体为p型。
10.一种图像显示装置，其包括多个发光器件，各个所述发光器件包括：
第一化合物半导体层；
活性层，它位于所述第一化合物半导体层上；
第二化合物半导体层，它位于所述活性层上，并且包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及
电极，它位于所述接触层上，
其中，所述接触层小于所述覆层。
11.一种半导体发光器件制造方法，其包括如下步骤：
形成第一化合物半导体层；
在所述第一化合物半导体层上形成活性层；
在所述活性层上形成第二化合物半导体层，所述第二化合物半导体层包括从所述活性层侧依次布置的覆层和接触层；以及
在所述接触层上形成电极，
其中，所述接触层小于所述覆层。
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