CN103515505A - 第iii族氮化物半导体发光器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及第III族氮化物半导体器件及其制造方法。具体地，本发明提供了一种表现出提高的光提取效率的第III族氮化物半导体发光器件。AlGaN半导体层形成为与p-GaN p接触层接触并且形成在p-GaN p接触层上，并且ITO透明电极形成为与半导体层接触并且形成在半导体层上。半导体层包含具有10摩尔％至50摩尔％的Al组成比的AlGaN，并且具有
至
的厚度。半导体层具有在发射波长下比p接触层的折射率低且比透明电极的折射率高的折射率。通过形成这样的半导体层，抑制了p接触层与透明电极之间的反射，从而提高了光提取效率。
Description
技术领域
本发明涉及表现出提高的光提取效率的第III族氮化物半导体发光器件及其制造方法。
背景技术
第III族氮化物半导体发光器件已经被用作用于发射白光的光源，特别是对于照明或者显示器背光的需求正日益增加。
第III族氮化物半导体发光器件通常具有在p接触层上形成氧化铟锡(ITO)透明电极以扩散电流的结构。专利文献1公开了可以将p-GaN/p-AlGaN用作p接触层。然而，未提及关于形成p-AlGaN层的原因。
专利文献2和3公开了在p-GaN的p接触层上重复沉积p-AlGaN/GaN/p+-AlGaN的结构。这是为了通过使用在GaN和AlGaN之间的界面处产生的二维电子气来提高沿器件的主表面方向的电流扩散效率。
专利文献1：日本公开特许公报(特开)第2008-47864号
专利文献2：日本公开特许公报(特开)第2006-313888号
专利文献3：日本未审查的专利申请公开(PCT申请的译文)第2010-512017号
在照明应用中需要高输出的第III族氮化物半导体发光器件。然而，存在第III族氮化物半导体发光器件光提取效率差的问题。光提取效率劣化的原因之一为在p接触层与透明电极之间的界面处的反射。当p接触层包含p-GaN并且透明电极包含ITO时，p接触层具有约2.3的折射率，并且透明电极对蓝光具有约1.9的折射率，因而折射率相当不同。因此，由于光在p接触层与透明电极之间的界面处被完全反射，所以从发光层发射的光中的一部分不能够从器件中提取出来。
专利文献1至3未描述上述在p接触层与透明电极之间的界面处的反射问题。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的一个目的为提供一种第III族氮化物半导体发光器件，其通过抑制p接触层与透明电极之间的反射而表现出提高的光提取效率。本发明的另一目的为提供一种用于制造第IH族氮化物半导体发光器件的方法。
在本发明的第一方面中，提供了一种第III族氮化物半导体发光器件，所述第III族氮化物半导体发光器件具有在p接触层上的透明电极，该透明电极由在发射波长下折射率比p接触层的折射率低的材料形成，其中半导体层由在发射波长下折射率比p接触层的折射率低且比透明电极的折射率高的含Al的第III族氮化物半导体形成，该半导体层与p接触层和透明电极接触并且形成在p接触层与透明电极之间，所述半导体层具有相对于总的第III族原子的摩尔数为10摩尔％至50摩尔％的Al组成比，以及
至
的厚度。
半导体层可以由任意第III族氮化物半导体形成，只要其具有10摩尔％至50摩尔％的Al组成比并且在发射波长下其折射率低于p接触层的折射率且高于透明电极的折射率即可(在下文中，除非另有说明，否则折射率为在发射波长下的折射率)。在第III族氮化物半导体中，Al组成比越高，则折射率越低，并且In组成比越高，则折射率越高。因此，可以通过调节第III族金属的组成比来控制折射率。特别优选地使用AlGaN。由于AlGaN的第III族金属为Al和Ga，所以容易调节组成比，从而容易控制折射率。Al组成比被表示为Al的摩尔数与第III族氮化物半导体的第III族金属的总摩尔数之比(摩尔％，在下文中被称为％)。也就是说，在由化学式AlxGayInzN(x+y+z＝1，0≤x，y，z≤1)表示的第III族氮化物半导体中，x＊100(％)为Al组成比。当Al组成比高于50％时，半导体层的电阻较高，从而导致驱动电压增加，这不是优选的。当Al组成比小于10％时，半导体层与p接触层之间的折射率几乎没有差异，从而导致抑制p接触层16与透明电极19之间的反射的效果降低，这不是优选的。
半导体层可以形成为使得通过沿厚度方向改变Al组成比来使折射率从p接触层侧朝向透明电极侧逐渐且连续地减小。在此情况下，本发明的Al组成比表述沿厚度方向的平均Al组成比。半导体层的Al组成比落在优选地为10％至40％、并且更优选地为20％至35％的范围内。p接触层与半导体层之间的折射率差优选地为0.05至0.2，并且半导体层与透明电极之间的折射率差优选地为0.15至0.4。当折射率差落在这样的范围内时，进一步抑制了p接触层与透明电极之间的反射，从而进一步提高光提取效率。
半导体层优选地具有一个分子层至
的厚度。当厚度大于
时，由于半导体层的高电阻率，驱动电压增加。其中在p接触层上有一些部分没有形成半导体层的这种情况不是优选的，原因是未取得抑制p接触层与透明电极之间的反射的效果。更优选地，半导体层的厚度为
至
半导体层的厚度可以是恒定的，也可以不是恒定的。半导体层的在透明电极侧的表面可以具有凹凸结构。通过形成这种结构，可以进一步提高光提取效率。当半导体层的厚度不恒定时，本发明的厚度表示平均厚度。
半导体层可以掺杂Mg。Mg掺杂可以减小与透明电极的接触电阻，从而抑制驱动电压增加。半导体层的Mg浓度优选地为1×1020/cm3至1×1021/cm3，更优选地为2×1020/cm3至1×1021/cm3，进一步优选地为3×1020/cm3至5×1020/cm3。
p接触层可以由在发射波长下折射率比半导体层的折射率高的任意第III族氮化物半导体(诸如掺杂Mg的GaN、AlGaN和InGaN)形成，并且p接触层可以包括单个层或者具有不同的Mg浓度或组成比的多个层。当p接触层由AlGaN形成时，Al组成比优选地为5％或者更小。当Al组成比大于5％时，p接触层的结晶性劣化或者电阻率增加，从而导致驱动电压增加。可以通过在p接触层的表面上(在半导体层侧上)形成凹凸结构来提高光提取效率。
透明电极可以由在发射波长下折射率比半导体层的折射率低的任意材料形成。可以使用透明导电氧化物材料(诸如ITO(氧化铟锡)、IZO(掺杂锌的铟氧化物)、ZnO、ICO(掺杂铈的铟氧化物))以及金属薄膜(诸如Co/Au和Au)。
当p接触层包括多个层时，在本发明中的折射率的高或低表示与半导体层直接接触的层的折射率高或低。这同样适用于透明电极。
第III族氮化物半导体发光器件优选地具有400nm至500nm的发射波长。当发射波长落在400nm至500nm的范围内时，充分表现出本发明的降低p接触层与透明电极之间的反射的效果。
本发明的第二方面涉及根据第一方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中半导体层具有
至
的厚度。
本发明的第三方面涉及根据第一或者第二方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中半导体层具有10％至40％的Al组成比。
本发明的第四方面涉及根据第一至第三方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中p接触层与半导体层之间的折射率差为0.05至0.2，并且半导体层与透明电极之间的折射率差为0.15至0.4。
本发明的第五方面涉及根据第一至第四方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中半导体层在其位于透明电极侧的表面上具有凹凸结构。
本发明的第六方面涉及根据第一至第五方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中半导体层掺杂有Mg，并且其Mg浓度为1×1020/cm3至1×1021/cm3。
本发明的第七方面涉及根据第一至第六方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中半导体层包含AlGaN。
本发明的第八方面涉及根据第一至第七方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中p接触层包含GaN。
本发明的第九方面涉及根据第一至第八方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中p接触层包含具有5％或者更小的Al组成比的AlGaN。
本发明的第十方面涉及根据第一至第九方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中透明电极包含ITO。
本发明的第十一方面涉及根据第一至第十方面的第III族氮化物半导体发光器件的一个特定实施方案，其中发射波长为400nm至500nm。
在本发明的第十二方面中，提供了一种用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，所述第III族氮化物半导体发光器件具有在p接触层上的透明电极，该透明电极由在发射波长下折射率比p接触层的折射率低的材料形成，其中在形成p接触层之后，在1000℃或者更低的生长温度下形成在p接触层上并且与p接触层接触的半导体层，使得该半导体层具有10％至50％的Al组成比和一个分子层至
的厚度，该半导体层由在发射波长下折射率比p接触层的折射率低且比透明电极的折射率高的任意含Al的第III族氮化物半导体制成；并且其后，在半导体层上形成与半导体层接触的透明电极。
半导体层在优选地在900℃或更低的温度、更优选地800℃或更低的温度下生长。通过降低生长温度，可以在半导体层的表面上形成凹凸结构，从而提高光提取效率。生长温度的下限是半导体层进行晶体生长的温度。用于在半导体层的表面上形成凹凸结构的方法包括过量掺杂杂质如Mg(如1×1021/cm3或更高)以及降低生长温度。
本发明的第十三方面涉及根据第十二方面的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法的一个特定实施方案，其中通过将半导体层的生长温度降低至800℃或更低来在半导体层的在透明电极侧的表面上形成凹凸结构。
在本发明中，通过在p接触层与透明电极之间形成半导体层，减少了p接触层与透明电极之间的反射。因此，根据本发明，可以提高第III族氮化物半导体发光器件的光提取效率。
通过在半导体层的在透明电极侧的表面上形成凹凸结构，可以进一步提高光提取效率。
附图说明
本发明的各种其他目的、特征以及许多附随优点将容易被理解，原因是其在结合附图进行考虑并参照以下优选实施方案的详细描述时变得更好理解，在附图中：
图1示出根据实施方案1的发光器件的构造；
图2是示出用于制造根据实施方案1的发光器件的过程的概图；
图3是示出半导体层18的厚度与光输出之间的关系的曲线图；
图4是示出电流密度与发光效率之间的关系的曲线图；以及
图5示出根据实施方案2的发光器件的构造。
具体实施方式
接下来将参照附图描述本发明的特定实施方案。然而，本发明不限于实施方案。
实施方案1
图1示出了根据实施方案1的发光器件的构造。如图1所示，根据实施方案1的发光器件包括：蓝宝石衬底10；以及在蓝宝石衬底10上经由AlN缓冲层(未示出)所依次沉积的各层均由第III族氮化物半导体形成的n接触层11、n覆层13、发光层14、p覆层15、p接触层16以及半导体层18。沟槽具有从半导体层18的顶表面延伸至n接触层11的深度，并且在沟槽的底部处露出n接触层11。在n接触层11的在沟槽的底部处露出的表面上形成有n电极17。在半导体层18上形成有ITO透明电极19，并且在透明电极19上形成有p电极20。根据实施方案1的发光器件为面朝上型，其中从p电极20侧的表面提取光。
接下来将描述根据实施方案1的发光器件的详细结构。
蓝宝石衬底10在晶体生长第III族氮化物半导体一侧的表面上具有周期性凹凸结构，诸如条纹图案或点图案(未示出)。该凹凸结构设置为提高光提取效率。生长衬底可以由例如除蓝宝石以外的SiC、Si、ZnO、尖晶石、GaN或者Ga2O3形成。
n接触层11由具有1×1018/cm3或更高的Si浓度的n-GaN形成。n接触层11可以包括具有不同Si浓度的多个层。当这些层中的一些层具有较高的Si浓度并且接触n电极17时，可以进一步减小与n电极17的接触电阻而不劣化n接触层11的结晶度。
n覆层13具有由重复沉积的15个层单元形成的超晶格结构，每个层单元包括依次沉积的未掺杂InGaN、未掺杂GaN以及n-GaN三层。
可以在n接触层11与n覆层13之间形成ESD(静电放电)层以增加击穿电压。ESD层包括例如由在n接触层11上顺序沉积的未掺杂GaN和n-GaN形成的两层，该未掺杂GaN具有312.5nm的厚度，该n-GaN具有5×1018/cm3至9×1018/cm3的Si浓度和30nm的厚度。
发光层14具有其中未掺杂InGaN的阱层和未掺杂AlGaN的势垒层交替且重复进行沉积的MQW(多量子阱)结构。可以在阱层和势垒层之间形成覆层，该覆层包含如下AlGaN，该AlGaN具有的Al组成比等于或者低于势垒层的Al组成比，并且该覆层在与阱层相同的温度下生长。由于这样的覆层在用于形成势垒层的加热期间防止In从阱层蒸发，所以可以提高发光效率。可以在发光层14与p覆层15之间形成未掺杂GaN层和未掺杂AlGaN的层以防止Mg从p覆层15扩散至发光层14。
p覆层15具有通过重复沉积层单元而形成的超晶格结构，每个层单元包括p-AlGaN层和p-InGaN层。然而，p覆层15的接触发光层14的初始层是p-InGaN层，而p覆层15的接触p接触层16的最终层是p-AlGaN层。p覆层15可以具有除以上超晶格结构以外的超晶格结构，或者具有除超晶格结构以外的结构。例如，其可以包括p-AlGaN的单个层或者具有除超晶格结构以外的结构的多个层。
p接触层16包括由p-GaN形成的单个层。其可以由除GaN以外的AlGaN、InGaN或者AlGaInN形成，只要它是具有比半导体层18的折射率高的折射率的第III族氮化物半导体即可。当AlGaN用于p接触层16时，Al组成比优选地为5％或更小。此外，p接触层16可以包括具有不同Mg浓度或者组成比的多个层，只要接触半导体层18的层(该层是构成p接触层16的多个层中的一层)具有比半导体层18的折射率高的折射率即可。可以在p接触层16的在半导体层18侧的表面上形成凹凸结构以提高光提取效率。
半导体层18包括具有10％至50％的Al组成比的AlGaN，并且具有
至
的厚度。半导体层18具有在发射波长下比p接触层16的折射率低且比透明电极19的折射率高的折射率。半导体层18在p触层16的几乎整个顶表面上形成为平坦膜，半导体层18的一个表面接触p接触层16，而另一表面接触透明电极19。通过在p接触层16与透明电极19之间引入这样的半导体层18，折射率从p接触层16朝向透明电极19逐渐改变。抑制了p接触层16与透明电极19之间的反射，从而提高了光提取效率。
除AlGaN之外，半导体层18可以由包括Al的具有任意组成比的第III族氮化物半导体形成。第III族氮化物半导体的Al组成比越高，则折射率越低。In组成比越高，则折射率越高。因此，通过控制第III族金属的组成比，可以在上述范围内调节半导体层18的折射率。优选地，半导体层18如实施方案1由AlGaN形成。由于AlGaN是三元化合物，所以其相比于四元化合物半导体更容易控制组成比，因而使得更容易控制折射率。
半导体层18具有10％至50％的Al组成比，原因是当Al组成比为50％或者更大时，半导体层18的电阻较高，从而导致驱动电压增加；并且当Al组成比小于10％时，半导体层18与p接触层16之间的折射率几乎没有差异，从而导致抑制p接触层16与透明电极19之间的反射的效果降低。半导体层18的Al组成比较优选地落在10％至40％的范围内，进一步优选地落在20％至35％的范围内。
优选地，p接触层16与半导体层18之间的折射率差为0.05至0.2，半导体层18与透明电极19之间的折射率差为0.15至0.4。当折射率差落在这样的范围内时，更加抑制p接触层16与透明电极19之间的反射，并且进一步提高了光提取效率。
半导体层18可以形成为使得折射率从p接触层侧朝向透明电极侧逐渐且连续地减小。折射率的这种改变可以例如通过改变厚度方向上的Al组成比来实现。当半导体层18的折射率不是常数时，在厚度方向上的平均Al组成比优选地为10％至50％。
出于以下原因，半导体层18具有一个分子层至
的厚度。当半导体层18具有小于一个分子层的厚度时，也就是说，未形成半导体层18时，p接触层16与透明电极19之间的折射率存在大的差异，并且光提取效率为低。当半导体层18具有
或者更大的厚度时，隧穿半导体层18的电子的数量减少，半导体层18的电阻较高，从而导致驱动电压增加。出于以上原因，半导体层18具有一个分子层至
的厚度。半导体层18优选地形成在p接触层16的几乎整个顶表面上。只要半导体层18被形成为覆盖整个顶表面，厚度就可能不是恒定的数。当厚度不是恒定的数时，平均厚度优选地为一个分子层至
当半导体层18以点状、网状或者岛状的图案形成时，存在p接触层16直接接触透明电极19的一些部分，并且不存在通过半导体层18来减少反射的效果。因此，提高光提取效率的效果为小，这不是优选的。半导体层18更优选地具有
至
的厚度。
半导体层18可以是未掺杂的，然而其优选地掺杂有Mg以减小与透明电极19的接触电阻。Mg浓度优选地为1×1020/cm3至1×1021/cm3，更优选地为2×1020/cm3至1×1021/cm3，进一步优选地为3×1020/cm3至5×1020/cm3。
透明电极19包括ITO，并且形成在半导体层18的几乎整个表面上。透明电极19可以由具有比半导体层18的折射率低的折射率的材料形成。除ITO以外，可以使用透明导电氧化物材料(诸如ICO(掺杂铈的铟氧化物)、IZO(掺杂锌的铟氧化物)、ZnO、TiO2、NbTiO2和TaTiO2)、金属薄膜(诸如Co/Au和Au)以及石墨烯。
n电极17和p电极20可以具有如下结构：其包括与导线接合的焊垫以及在其每个表面上延伸(例如，以网状图案、梳齿图案或者放射状图案)并且连接至焊垫的布线。这样的结构使得能够提高电流扩散，从而实现均匀的发光。
如上所述，在根据实施方案1的发光器件中，满足上述折射率、Al组成比和厚度的半导体层18在p接触层16与透明电极19之间形成。这使得能够有效地抑制在p接触层16与透明电极19之间的界面处常规产生的反射。因此，相比于常规的发光器件，根据实施方案1的发光器件表现出提高的光提取效率。
根据实施方案1的发光器件具有优选地为380nm至600nm、更优选地为400nm至500nm的发射波长。当发射波长落在400nm至500nm的范围内时，可以有效地抑制p接触层16与透明电极19之间的反射。
接下来将参照附图描述用于制造根据实施方案1的发光器件的过程。
首先，制备具有凹凸结构的蓝宝石衬底10。在氢气气氛中进行热清洁以从蓝宝石衬底10的表面移除杂质(图2A)。
随后，通过MOCVD(金属有机气相沉积)在蓝宝石衬底10上依次沉积AlN缓冲层(未示出)、n接触层11、ESD层12、n覆层13、发光层14、p覆层15、p接触层16以及半导体层18(图2B)。用于MOCVD所采用的原料气体为如下气体：作为氮源的氨(NH3)；作为Ga源的三甲基镓(Ga(CH3)3)；作为In源的三甲基铟(In(CH3)3)；作为Al源的三甲基铝(Al(CH3)3)；作为n型掺杂气体的硅烷(SiH4)；作为p型掺杂气体的环戊二烯基镁(Mg(C5H5)2)；以及作为载气的氢(H2)或者氮(N2)。
在本文中，半导体层18的生长温度被调节为1000℃或者更低，使得半导体层18在p接触层16的整个顶表面上形成为膜。调节原料气体的供给量或者生长时间以使得半导体层18具有10％至50％的Al组成比和
至
的厚度。
接下来，通过对半导体层18的一部分进行干法蚀刻来形成具有从半导体层18的表面延伸至n接触层11的深度的沟槽。然后，在半导体层18的几乎整个顶表面上形成ITO透明电极19。在透明电极19上形成p电极20，并且在在沟槽的底部处露出的n接触层11上形成n电极17。通过上述步骤，制造出如图1所示的根据实施方案1的第III族氮化物半导体发光器件。
图3是示出半导体层18的厚度与光输出之间的关系的曲线图。光输出是当由具有30％的Al组成比的AlGaN形成的半导体层18的厚度为
(也就是说，未形成半导体层18)、
时的光输出。光输出以相对值示出，其中在未形成半导体层18时的光输出设置为1。发射波长为450nm。在发射波长下的折射率对于由p-GaN形成的p接触层16为约2.3，对于由具有30％的Al组成比的AlGaN形成的半导体层18为约2.2，以及对于ITO透明电极19为约1.9。从图3中可以清楚地看出，相比于未形成半导体层18时的情况，光输出在半导体层18具有
和
的厚度时的两种情况下均增加。这可能是因为半导体层18的引入抑制了p接触层16与透明电极19之间的反射，从而提高了光提取效率。
图4是示出电流密度与发光效率之间的关系的曲线图。与图3类似，示出当由具有30％的Al组成比的AlGaN形成的半导体层18的厚度为 
和时的情况。从图4中可以清楚地看出，当未形成半导体层18时，发光效率随着电流密度的增加而减小。甚至在半导体层18的厚度为
和
时的情况下，绘制出类似的曲线，并且发光性能随着电流密度的增加而减小。然而，与未形成半导体层18的情况相比，任意电流密度下的发光效率在半导体层18具有
和
的厚度时较高。
此外，从图3和图4可以清楚地看出，与半导体层18的厚度为
的情况相比，发光效率和光输出在半导体层18的厚度为时均较高。这可能是因为通过减小半导体层18的厚度而增加了隧穿半导体层18的电子的数量，从而导致对透明电极19的接触电阻或者半导体层18本身的电阻减小。
实施方案2
图5示出根据实施方案2的发光器件的构造。除半导体层18和透明电极19被改变为下述的半导体层118和透明电极119之外，根据实施方案2的发光器件具有与根据实施方案1的发光器件的结构相同的结构。
半导体层118被形成为在透明电极119侧的表面上具有凹凸结构的膜。除此之外，其具有与根据实施方案1的半导体层18相同的折射率、厚度、材料以及Al组成比。半导体层118的平均厚度落在与半导体层18的平均厚度的范围相同的范围内。透明电极119被形成为填充半导体层118上的凹凸结构。透明电极119的材料和折射率与透明电极19的材料和折射率相同。
这样的凹凸结构通过如下方式形成：在用于制造根据实施方案1的发光器件的过程中当形成半导体层18时，将生长温度调节至900℃或更低；或者过量掺杂杂质如Mg(例如1×1021/cm3或更多)。除上述内容外，制造过程与实施方案1相同。生长温度优选地为800℃或更低，原因是要提高凹凸结构的密度或者深度，从而进一步提高了光提取效率。
根据实施方案2的发光器件表现出提高的光提取效率，原因是其与根据实施方案1的发光器件类似地抑制了p接触层16与透明电极119之间的反射。此外，进一步提高了光提取效率，原因是在半导体层118的表面上形成有凹凸结构。
根据实施方案1或2的发光器件是面朝上型。然而，本发明不限于此，本发明可以应用于从p电极侧提取光的竖直型发光器件，从而提高光提取效率。
本发明的特征在于根据实施方案1和2的发光器件的半导体层18和118。任意常规的已知结构和制造方法可以用于其他构造。
本发明的第III族氮化物半导体发光器件可以用于例如照明装置或者显示装置中。
Claims (16)
1.一种第III族氮化物半导体发光器件，所述第III族氮化物半导体发光器件具有在p接触层上的透明电极，所述透明电极由在发射波长下折射率比所述p接触层的折射率低的材料制成，所述第III族氮化物半导体发光器件包括：
半导体层，所述半导体层形成为与所述p接触层和所述透明电极接触并且形成在所述p接触层与所述透明电极之间，所述半导体层由在所述发射波长下折射率比所述p接触层的折射率低且比所述透明电极的折射率高的任意含Al的第III族氮化物半导体制成；以及
其中所述半导体层具有相对于总的第III族原子的摩尔数为10摩尔％至50摩尔％的Al组成比，以及一个分子层至
的厚度。
2.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述半导体层具有
至
的厚度。
3.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述Al组成比为10摩尔％至40摩尔％。
4.根据权利要求2所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述Al组成比为10摩尔％至40摩尔％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述p接触层与所述半导体层之间的折射率差为0.05至0.2，并且所述半导体层与所述透明电极之间的折射率差为0.15至0.4。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述半导体层在其位于所述透明电极侧的表面上具有凹凸结构。
7.根据权利要求5所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述半导体层在其位于所述透明电极侧的表面上具有凹凸结构。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述半导体层掺杂有Mg，并且其Mg浓度为1×1020/cm3至1×1021/cm3。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述半导体层包含AlGaN。
10.根据权利要求5所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述半导体层包含AlGaN。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述p接触层包含GaN。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述p接触层包含具有5摩尔％或者更小的Al组成比的AlGaN。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述透明电极包含ITO。
14.根据权利要求5所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中所述发射波长为400nm至500nm。
15.一种用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，所述第III族氮化物半导体发光器件具有在p接触层上的透明电极，所述透明电极由在发射波长下折射率比所述p接触层的折射率低的材料制成，所述方法包括以下步骤：
形成所述p接触层；
在1000℃或更低的生长温度下形成在所述p接触层上并且与所述p接触层接触的半导体层，使得所述半导体层具有相对于总的第III族原子的摩尔数为10摩尔％至50摩尔％的Al组成比以及一个分子层至
的厚度，所述半导体层由在所述发射波长下折射率比所述p接触层的折射率低且比所述透明电极的折射率高的任意含Al的第III族氮化物半导体制成；以及
在所述半导体层上形成与所述半导体层接触的透明电极。
16.根据权利要求15所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中在800℃或更低的温度下生长所述半导体层，并且在所述半导体层的位于所述透明电极侧的表面上形成凹凸结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140115 |