CN103579426B - 半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体装置，包含p型掺杂层、n型掺杂层及内部电性连接层，其电性耦合于p型掺杂层与n型掺杂层之间。在一个实施例中，内部电性连接层包含四族元素与氮元素，且四族元素与氮元素的原子数占上述内部电性连接层总原子数百分比的50%以上。在另一个实施例中，内部电性连接层包含碳元素，其掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。在又一个实施例中，内部电性连接层的形成温度小于p型掺杂层的形成温度及n型掺杂层的形成温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体装置，特别涉及一种具有内部电性连接层的半导体装置。
背景技术
为了提升发光二极管（LED）的发光效率，方法之一是使用隧道结（tunneljunction）将两个或多个发光二极管迭加起来。迭加发光二极管较单一发光二极管放射更多的光线，因而可提高亮度。使用隧道结还可强化电流的分散（spreading），使得主动层内更多的载子可进行再结合（recombination）。此外，迭加发光二极管较同样数目的单一发光二极管具有较少的电极接触，不但可节省空间，且可降低所造成的电致迁移（electromigration）问题。
传统形成隧道结的方法之一是使用重掺杂技术，如美国专利第6,822,991号，题为“含有隧道结的发光装置（LightEmittingDevicesIncludingTunnelJunctions）”。由于隧穿距离通常很短，因此，使用重掺杂技术较难达到所要的隧道结。再者，重掺杂也可能影响到邻近层级的掺杂浓度。
传统形成隧道结的另一方法是使用极化（polarization）技术，如美国专利第6,878,975号，题为“极化场增强之隧穿结构（PolarizationFieldEnhancedTunnelStructures）”。此种方法需要较复杂的工艺控制，且会限制了材质使用的选择性。
上述传统发光二极管所遭遇的问题也经常出现于其它半导体装置，例如太阳能电池、二极管等。因此，亟需提出一种新颖的半导体装置，用以解决上述的问题。
发明内容
鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种半导体装置，其具有内部电性连接层，可提升半导体装置的操作效率。
根据本发明实施例，半导体装置包含p型掺杂层、n型掺杂层及内部电性连接层，其中内部电性连接层位于p型掺杂层与n型掺杂层之间，由此电性耦合p型掺杂层与n型掺杂层。在一个实施例中，内部电性连接层包含四族元素与氮元素，且四族元素与氮元素的原子数占上述内部电性连接层总原子数百分比的50%以上。在另一个实施例中，内部电性连接层包含碳元素，且碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。在又一个实施例中，内部电性连接层的形成温度小于p型掺杂层的形成温度及n型掺杂层的形成温度。
其中所述p型掺杂层与所述n型掺杂层反向导通时的反向电压降小于或等于1伏特。
其中所述内部电性连接层还包含碳元素，该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
其中所述p型掺杂层还包含碳元素，该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
其中所述n型掺杂层还包含碳元素，该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
其中所述内部电性连接层还包含镁元素，该镁元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
其中所述内部电性连接层不包含三族元素。
其中所述内部电性连接层的厚度小于或等于100纳米。
其中所述p型掺杂层的p掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
其中所述n型掺杂层的n掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
其中所述半导体装置包含两个或两个以上半导体组件，所述p型掺杂层位于其中一个该半导体组件，所述n型掺杂层位于另一个所述半导体组件，所述内部电性连接层位于所述两个半导体组件之间，由此电性耦合所述两个半导体组件，且所述p型掺杂层与所述n型掺杂层包含三族元素的氮化物。
其中所述半导体组件为发光二极管、光检测器、太阳能电池、晶体管、二极管或激光二极管。
其中所述内部电性连接层为非连续层。
其中所述内部电性连接层为非单晶结构。
其中所述内部电性连接层为缺陷诱导内部电性连接层。
其中所述缺陷诱导内部电性连接层提供一个第一缺陷密度，所述缺陷诱导内部电性连接层的成长面具有一个第二缺陷密度，该第一缺陷密度为该第二缺陷密度的5倍以上，且所述缺陷诱导内部电性连接层的厚度小于或等于100纳米。
其中还包含一个缺陷减少层，位于所述缺陷诱导内部电性连接层与所述n型掺杂层之间，该缺陷减少层邻接所述缺陷诱导内部电性连接层，所述缺陷减少层提供一个第三缺陷密度，所述缺陷减少层的成长面具有一个第四缺陷密度，该第三缺陷密度为该第四缺陷密度的的五分之一以下，且所述缺陷减少层的厚度大于或等于10纳米。
其中所述低温内部电性连接层包含氧化物、氮化物、硅化物、氮氧化物、碳氮化物、碳化物、碳、硅、金属或上述物质的任意组合。
其中所述低温内部电性连接层包含一种金属基化合物，该金属基化合物为非化学当量比且金属元素过量。
其中所述低温内部电性连接层还包含一个氧化物、氮化物、硅化物、氮氧化物、碳氮化物、碳化物、碳、硅或金属所形成的层。
其中所述内部电性连接层包含四族元素与氮元素，且该四族元素与该氮元素的原子数占所述内部电性连接层总原子数百分比的50%以上。
附图说明
图1A显示本发明第一实施例之半导体装置的剖面图。
图1B显示本发明第一实施例之另一半导体装置的剖面图。
图2A显示本发明第二实施例的半导体装置的剖面图。
图2B显示本发明第二实施例的另一半导体装置的剖面图。
图3A显示本发明第三实施例的半导体装置的剖面图。
图3B显示本发明第三实施例的另一半导体装置的剖面图。
图4A至图4C显示各种隧穿机制。
参考标记列表
100半导体装置
101半导体装置
11第一半导体组件
111n型掺杂层
112中间层
113p型掺杂层
12内部电性连接层
13第一半导体组件
131n型掺杂层
132中间层
133p型掺杂层
14缺陷减少层
200半导体装置
201半导体装置
21第一半导体组件
211n型掺杂层
212中间层
213p型掺杂层
22内部电性连接层
23第一半导体组件
231n型掺杂层
232中间层
233p型掺杂层
24缺陷减少层
300半导体装置
301半导体装置
31第一半导体组件
311n型掺杂层
312中间层
313p型掺杂层
32内部电性连接层
33第一半导体组件
331n型掺杂层
332中间层
333p型掺杂层
34缺陷减少层具体实施方式
图1A显示本发明第一实施例的半导体装置100的剖面图。图式仅显示出与实施例相关的组件。本发明实施例可广泛应用于各种半导体装置，例如半导体发光装置（如发光二极管）、光检测器（photodetector）、太阳能电池、晶体管、二极管（如激光二极管）等。
如图1A所示，首先形成第一半导体组件11，其由下而上依次包含n型掺杂层111、中间层112及p型掺杂层113。举例来说，对发光二极管而言，中间层112系为发光层；对太阳能电池而言，中间层112系为光吸收层。在本说明书中，p型及n型可分别称为第一型及第二型；p型及n型也可分别称为第二型及第一型。在本实施例的一个范例中，于形成p型掺杂层113时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得p型掺杂层113含有碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米（atoms/cm3）。一般来说，p型掺杂层113的优选掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米，且p型掺杂层113包含三族元素的氮化物。在本实施例的另一个范例中，p型掺杂层113的p掺杂(p-dopant)浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
接着，形成内部电性连接层12于p型掺杂层113上。内部电性连接层12的形成可使用化学气相沉积、物理气相沉积、或布值（implantation）技术。根据本发明第一实施例的特征之一，于形成内部电性连接层12时，使用四族元素前躯物（groupIV-basedprecursor，例如碳基前躯物）及氮基前驱物（nitrogen-basedprecursor），使得内部电性连接层12包含有四族元素与氮元素，其中，四族元素与氮元素的原子数占上述内部电性连接层12总原子数百分比的50%以上。上述四族元素可为碳、硅或锗。
本实施例的内部电性连接层12还可包含镁元素，其浓度大于1017原子/立方厘米，优选范围为1019-1022原子/立方厘米。在一个实施例中，于形成内部电性连接层12时，不使用三族前躯物，使得内部电性连接层12不包含三族元素（例如铝、镓、铟）。
在本实施例中，内部电性连接层12可为非连续（discontinuous）层，例如具有岛状结构。本实施例的内部电性连接层12也可为非单晶(non-singlecrystal)结构。在本实施例中，内部电性连接层12的厚度小于或等于100纳米。
接下来，如图1A所示，形成第二半导体组件13于内部电性连接层12上。在本实施例中，第二半导体组件13由下而上依次包含n型掺杂层131、中间层132及p型掺杂层133。由此，内部电性连接层12位于p型掺杂层113与n型掺杂层131之间，用以电性耦合p型掺杂层113与n型掺杂层131。于本实施例的部分范例中，可通过多个内部电性连接层12电性耦合并堆栈多个半导体组件。
在本实施例的又一个范例中，于形成n型掺杂层131时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得n型掺杂层131含有碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米。一般来说，n型掺杂层131的优选掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米，且n型掺杂层131包含三族元素的氮化物。在本实施例的再一个范例中，n型掺杂层131的n掺杂(n-dopant)浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
根据上述实施例所形成的半导体装置100，当p型掺杂层113与n型掺杂层131反向导通时，其反向电压降（reversevoltagedrop）小于或等于1伏特（volt）。在本实施例中，n型掺杂层111及中间层112可作为p型掺杂层113的基材，或者可于n型掺杂层111底下再形成一层基材（未显示于图式中）。
在本实施例的一个应用例子中，内部电性连接层12系作为一种缺陷诱导（defect-induced）内部电性连接层，用以提供第一缺陷密度，且缺陷诱导内部电性连接层12的成长面具有第二缺陷密度。其中，第一缺陷密度为第二缺陷密度的5倍以上，且缺陷诱导内部电性连接层12的厚度小于或等于100纳米。
在本实施例中，缺陷诱导内部电性连接层12与n型掺杂层131之间还包含一缺陷减少层（defectreductionlayer）14（如图1B所示的半导体装置101），邻接于缺陷诱导内部电性连接层12，用以提供第三缺陷密度，且缺陷减少层14的成长面具有第四缺陷密度，其中，第三缺陷密度为第四缺陷密度的的五分之一以下，且缺陷减少层14的厚度大于或等于10纳米。
当缺陷诱导内部电性连接层12用以作为p型掺杂层113与n型掺杂层131之间的隧道结层时，可有以下的各种隧穿机制。在一种隧穿机制中，缺陷诱导内部电性连接层12的隧穿机制系为F-N隧穿(Fowler-NordheimTunneling)，如图4A所示。F-N隧穿的传导机制与直接隧穿（图4B）最大的不同是，F-N隧穿是发生在接面材料的晶格常数差异过大，造成能带形变(BandBending)的现象，此时电荷隧穿的能障距离会明显减少，因而产生了F-N隧穿电流。
在另一隧穿机制中，缺陷诱导内部电性连接层12的隧穿机制系为F-P隧穿(Frenkel-PooleEmission)，如图4C所示。高介电系数材料（如氮化硅）中常包含了高密度的缺陷(TrapMedium)，这些缺陷会在价电带与导电带的边缘形成多余的暂存能阶。因热游离而产生的电子空穴对或从其它方式进入氮化硅的载子，会被这些缺陷捕捉。当施加电场在介电层时，通过电场辅助的热游离方式会将绝缘层中被陷阱捕捉的电子-空穴跃升至导电带或价电带而造成电子空穴的流动，而跃升至导电带或价电带的载子可以经过数次跃升/捕捉(Hopping)，载子就会流过介电层而形成隧穿电流，此机制称之为F-P隧穿。在此机制中，缺陷数目决定了隧穿电流的大小。
图2A显示本发明第二实施例的半导体装置200的剖面图。图式仅显示出与实施例相关的组件。本发明实施例可广泛应用于各种半导体装置，例如半导体发光装置（如发光二极管）、光检测器（photodetector）、太阳能电池、晶体管、二极管（如激光二极管）等。
如图2A所示，首先形成第一半导体组件21，其由下而上依次包含n型掺杂层211、中间层212及p型掺杂层213。举例来说，对发光二极管而言，中间层212系为发光层；对太阳能电池而言，中间层212系为光吸收层。在本说明书中，p型及n型可分别称为第一型及第二型；p型及n型也可分别称为第二型及第一型。在本实施例的一个范例中，于形成p型掺杂层213时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得p型掺杂层213含有碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米（atoms/cm3）。一般来说，p型掺杂层213的优选掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米，且p型掺杂层213包含三族元素之氮化物。在本实施例的另一个范例中，p型掺杂层213的p掺杂(p-dopant)浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
接着，形成内部电性连接层22于p型掺杂层213上。内部电性连接层22的形成可使用化学气相沉积、物理气相沉积、或布值（implantation）技术。根据本发明第二实施例的特征之一，于形成内部电性连接层22时，还可使用含碳材料作为掺杂源，使得内部电性连接层22包含碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米，优选范围为1018~1020原子/立方厘米。
本实施例于形成内部电性连接层22时，可以使用四族元素前躯物（groupIV-basedprecursor，例如碳基前躯物）及氮基前驱物（nitrogen-basedprecursor），使得内部电性连接层22包含有四族元素与氮元素，其中，四族元素与氮元素的原子数占上述内部电性连接层22总原子数百分比的50%以上。上述四族元素可为碳、硅或锗。
本实施例的内部电性连接层22还可包含镁元素，其浓度大于1017原子/立方厘米，优选范围为1019-1022原子/立方厘米。在一实施例中，于形成内部电性连接层22时，不使用三族前躯物，使得内部电性连接层22不包含三族元素（例如铝、镓、铟）。
在本实施例中，内部电性连接层22可为非连续（discontinuous）层，例如具有岛状结构。本实施例的内部电性连接层22也可为非单晶(non-singlecrystal)结构。在本实施例中，内部电性连接层22的厚度小于或等于100纳米。
接下来，如图2A所示，形成第二半导体组件23于内部电性连接层22上。在本实施例中，第二半导体组件23由下而上依次包含n型掺杂层231、中间层232及p型掺杂层233。由此，内部电性连接层22位于p型掺杂层213与n型掺杂层231之间，用以电性耦合p型掺杂层213与n型掺杂层231。于本实施例的部分范例中，可通过多个内部电性连接层22电性耦合并堆栈多个半导体组件。
在本实施例的又一个范例中，于形成n型掺杂层231时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得n型掺杂层231含有碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米。一般来说，n型掺杂层231的优选掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米，且n型掺杂层231包含三族元素之氮化物。在本实施例的再一个范例中，n型掺杂层的n掺杂(n-dopant)浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
根据上述实施例所形成的半导体装置200，当p型掺杂层213与n型掺杂层231反向导通时，其反向电压降（reversevoltagedrop）小于或等于1伏特（volt）。在本实施例中，n型掺杂层211及中间层212可作为p型掺杂层213的基材，或者可于n型掺杂层211底下再形成一层基材（未显示于图式中）。
在本实施例的一个应用例子中，内部电性连接层22系作为一种缺陷诱导（defect-induced）内部电性连接层，用以提供第一缺陷密度，且缺陷诱导内部电性连接层22的成长面具有第二缺陷密度。其中，第一缺陷密度为第二缺陷密度的5倍以上，且缺陷诱导内部电性连接层22的厚度小于或等于100纳米。
在本实施例中，缺陷诱导内部电性连接层22与n型掺杂层231之间还包含一个缺陷减少层（defectreductionlayer）24（如图2B所示的半导体装置201），邻接于缺陷诱导内部电性连接层22，用以提供第三缺陷密度，且缺陷减少层24的成长面具有第四缺陷密度，其中，第三缺陷密度为第四缺陷密度的的五分之一以下，且缺陷减少层24的厚度大于或等于10纳米。当缺陷诱导内部电性连接层22用以作为p型掺杂层213与n型掺杂层231之间的隧道结层时，可有不同的各种隧穿机制，请参考第一实施例所述。
图3A显示本发明第三实施例之半导体装置300的剖面图。图式仅显示出与实施例相关的组件。本发明实施例可广泛应用于各种半导体装置，例如半导体发光装置（如发光二极管）、光检测器（photodetector）、太阳能电池、晶体管、二极管（如激光二极管）等。
如图3A所示，首先形成第一半导体组件31，其由下而上依次包含n型掺杂层311、中间层312及p型掺杂层313。举例来说，对发光二极管而言，中间层312系为发光层；对太阳能电池而言，中间层312系为光吸收层。在本说明书中，p型及n型可分别称为第一型及第二型；p型及n型也可分别称为第二型及第一型。在本实施例的一个范例中，于形成p型掺杂层313时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得p型掺杂层313含有碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米（atoms/cm3）。一般来说，p型掺杂层313的优选掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米，且p型掺杂层313包含三族元素之氮化物。在本实施例的另一个范例中，p型掺杂层313的p掺杂(p-dopant)浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
根据本发明第三实施例的特征之一，于第一温度形成低温内部电性连接层32于p型掺杂层313与n型掺杂层331之间，用以电性耦合p型掺杂层313与n型掺杂层331。上述第一温度可为400~1000℃。在本实施例中，所谓“低温”系指低温内部电性连接层32的形成温度小于p型掺杂层313的形成温度，且小于n型掺杂层331的形成温度。
本实施例于形成内部电性连接层32时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得内部电性连接层32包含碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米，优选范围为1018~1020原子/立方厘米。
本实施例于形成内部电性连接层32时，可以使用四族元素前躯物（groupIV-basedprecursor，例如碳基前躯物）及氮基前驱物（nitrogen-basedprecursor），使得内部电性连接层32包含有四族元素与氮元素，其中，四族元素与氮元素的原子数占上述内部电性连接层32总原子数百分比的50%以上。上述四族元素可为碳、硅或锗。
本实施例的内部电性连接层32还可包含镁元素，其浓度大于1017原子/立方厘米，优选范围为1019-1022原子/立方厘米。在一个实施例中，于形成内部电性连接层32时，不使用三族前躯物，使得内部电性连接层32不包含三族元素（例如铝、镓、铟）。
在本实施例中，内部电性连接层32可为非连续（discontinuous）层，例如具有岛状结构。本实施例的内部电性连接层32也可为非单晶(non-singlecrystal)结构。在本实施例中，内部电性连接层32的厚度小于或等于100纳米。
接下来，如图3A所示，形成第二半导体组件33于内部电性连接层32上。在本实施例中，第二半导体组件33由下而上依次包含n型掺杂层331、中间层332及p型掺杂层333。由此，内部电性连接层32位于p型掺杂层313与n型掺杂层331之间，用以电性耦合p型掺杂层313与n型掺杂层331。于本实施例的部分范例中，可通过多个内部电性连接层32电性耦合并堆栈多个半导体组件。
在本实施例的又一个范例中，于形成n型掺杂层331时，可以使用含碳材料作为掺杂源，使得n型掺杂层331含有碳元素，其浓度大于1017原子/立方厘米。一般来说，n型掺杂层331的优选掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米，且n型掺杂层331包含三族元素之氮化物。在本实施例的再一个范例中，n型掺杂层的n掺杂(n-dopant)浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
根据上述实施例所形成的半导体装置300，当p型掺杂层313与n型掺杂层331反向导通时，其反向电压降（reversevoltagedrop）小于或等于1伏特（volt）。在本实施例中，n型掺杂层311及中间层312可作为p型掺杂层313的基材，或者可于n型掺杂层311底下再形成一层基材（未显示于图式中）。
在本实施例之一应用例子中，内部电性连接层32系作为一种缺陷诱导（defect-induced）内部电性连接层，用以提供第一缺陷密度，且缺陷诱导内部电性连接层32的成长面具有第二缺陷密度。其中，第一缺陷密度为第二缺陷密度的5倍以上，且缺陷诱导内部电性连接层32的厚度小于或等于100纳米。
在本实施例中，缺陷诱导内部电性连接层32与n型掺杂层331之间更包含一个缺陷减少层（defectreductionlayer）34（如图3B所示的半导体装置301），邻接于缺陷诱导内部电性连接层32，用以提供第三缺陷密度，且缺陷减少层34的成长面具有第四缺陷密度，其中，第三缺陷密度为第四缺陷密度的的五分之一以下，且缺陷减少层34的厚度大于或等于10纳米。当缺陷诱导内部电性连接层32用以作为p型掺杂层313与n型掺杂层331之间的隧道结层时，可有不同的各种隧穿机制，请参考第一实施例所述。
在本实施例中，低温内部电性连接层32包含氧化物(oxide)、氮化物(nitride)、硅化物(silicide)、氮氧化物(oxynitride)、碳氮化物(carbonitride)、碳化物(carbide)、碳(carbon)、硅(silicon)、金属(metal)或其任意组合。例如，低温内部电性连接层32可包含氧化硅(siliconoxide)、氮化硅(siliconnitride)、氮化镁(magnesiumnitride)、氮化镓(galliumnitride)、氮化铝(aluminumnitride)、氮化铟(indiumnitride)、氮氧化硅(siliconoxynitride)、碳化硅(siliconcarbide)、铝(aluminum)、镓(gallium)或其任意组合。
本实施例的低温内部电性连接层32可包含一种金属基化合物(metal-basedcompound)，其为非化学当量比(non-stoichiometric)，且其中的金属元素（例如镁(magnesium)、铝(aluminum)、镓(gallium)或铟(indium)）为过量(withexcessmetalelement)。所述金属基化合物可包含金属氧化物(metaloxide)、金属氮化物(metalnitride)、金属氮氧化物(metaloxynitride)或金属碳化物(metalcarbide)。
除了上述金属基化合物所形成之层以外，低温内部电性连接层32还可包含一种氧化物(oxide)、氮化物(nitride)、硅化物(silicide)、氮氧化物(oxynitride)、碳氮化物(carbonitride)、碳化物(carbide)、碳(carbon)、硅(silicon)或金属(metal)所形成的层。
以上所述仅为本发明之优选实施例而已，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离发明所揭示之精神下所完成之等效改变或修饰，均应包含在本发明权利要求书内。
Claims (21)
1.一种半导体装置，包含：
一个p型掺杂层；
一个n型掺杂层；以及
一个内部电性连接层，位于该p型掺杂层与该n型掺杂层之间，由此电性耦合所述p型掺杂层与所述n型掺杂层；
其中，该内部电性连接层包含四族元素与氮元素，且该四族元素与该氮元素的原子数占所述内部电性连接层总原子数百分比的50％以上，其中所述内部电性连接层为缺陷诱导内部电性连接层，其中所述缺陷诱导内部电性连接层提供一个第一缺陷密度，所述缺陷诱导内部电性连接层的成长面具有一个第二缺陷密度，该第一缺陷密度为该第二缺陷密度的5倍以上，且所述缺陷诱导内部电性连接层的厚度小于或等于100纳米。
2.一种半导体装置，包含：
一个p型掺杂层；
一个n型掺杂层；以及
一个内部电性连接层，位于该p型掺杂层与该n型掺杂层之间，由此电性耦合所述p型掺杂层与所述n型掺杂层；
其中，该内部电性连接层包含碳元素，且该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米，其中所述内部电性连接层为缺陷诱导内部电性连接层，其中所述缺陷诱导内部电性连接层提供一个第一缺陷密度，所述缺陷诱导内部电性连接层的成长面具有一个第二缺陷密度，该第一缺陷密度为该第二缺陷密度的5倍以上，且所述缺陷诱导内部电性连接层的厚度小于或等于100纳米。
3.一种半导体装置，包含：
一个p型掺杂层；
一个n型掺杂层；以及
一个低温内部电性连接层，位于该p型掺杂层与该n型掺杂层之间，由此电性耦合所述p型掺杂层与所述n型掺杂层；
其中，该低温内部电性连接层的形成温度小于所述p型掺杂层的形成温度及所述n型掺杂层的形成温度，其中所述内部电性连接层为缺陷诱导内部电性连接层，其中所述缺陷诱导内部电性连接层提供一个第一缺陷密度，所述缺陷诱导内部电性连接层的成长面具有一个第二缺陷密度，该第一缺陷密度为该第二缺陷密度的5倍以上，且所述缺陷诱导内部电性连接层的厚度小于或等于100纳米。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述p型掺杂层与所述n型掺杂层反向导通时的反向电压降小于或等于1伏特。
5.根据权利要求1或3所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层还包含碳元素，该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述p型掺杂层还包含碳元素，该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述n型掺杂层还包含碳元素，该碳元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层还包含镁元素，该镁元素的掺杂浓度大于1017原子/立方厘米。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层不包含三族元素。
10.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层的厚度小于或等于100纳米。
11.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述p型掺杂层的p掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
12.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述n型掺杂层的n掺杂浓度范围为1018-1021原子/立方厘米。
13.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述半导体装置包含两个或两个以上半导体组件，所述p型掺杂层位于其中一个该半导体组件，所述n型掺杂层位于另一个所述半导体组件，所述内部电性连接层位于所述两个半导体组件之间，由此电性耦合所述两个半导体组件，且所述p型掺杂层与所述n型掺杂层包含三族元素的氮化物。
14.根据权利要求13所述的半导体装置，其中所述半导体组件为发光二极管、光检测器、太阳能电池、晶体管或激光二极管。
15.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层为非连续层。
16.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层为非单晶结构。
17.根据权利要求1-3任意一项所述的半导体装置，还包含一个缺陷减少层，位于所述缺陷诱导内部电性连接层与所述n型掺杂层之间，该缺陷减少层邻接所述缺陷诱导内部电性连接层，所述缺陷减少层提供一个第三缺陷密度，所述缺陷减少层的成长面具有一个第四缺陷密度，该第三缺陷密度为该第四缺陷密度的的五分之一以下，且所述缺陷减少层的厚度大于或等于10纳米。
18.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述低温内部电性连接层包含氧化物、氮化物、硅化物、氮氧化物、碳氮化物、碳化物、碳、硅、金属或上述物质的任意组合。
19.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述低温内部电性连接层包含一种金属基化合物，该金属基化合物为非化学当量比且金属元素过量。
20.根据权利要求19所述的半导体装置，其中所述低温内部电性连接层还包含一个由氧化物、氮化物、硅化物、氮氧化物、碳氮化物、碳化物、碳、硅或金属所形成的层。
21.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中所述内部电性连接层包含四族元素与氮元素，且该四族元素与该氮元素的原子数占所述内部电性连接层总原子数百分比的50％以上。
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