CN1527413A - 一种用化合物半导体制造光发射装置的方法 - Google Patents

一种用化合物半导体制造光发射装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1527413A
CN1527413A CNA2004100064495A CN200410006449A CN1527413A CN 1527413 A CN1527413 A CN 1527413A CN A2004100064495 A CNA2004100064495 A CN A2004100064495A CN 200410006449 A CN200410006449 A CN 200410006449A CN 1527413 A CN1527413 A CN 1527413A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor layer
semiconductor
compound semiconductor
light emitting
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2004100064495A
Other languages
English (en)
Inventor
����ѫ
徐廷勋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of CN1527413A publication Critical patent/CN1527413A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H01L21/3245—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering of AIIIBV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination

Abstract

本发明涉及一种用化合物半导体制造光发射装置的方法，更特别是一种用III－V族化合物半导体制造光发射装置的方法，通过在比传统技术低的温度下进行热处理，增加元件光发射效率或耐久性，即在高氧浓度条件下激活p－半导体层，此想法来源众所周知的事实，即氧浓度超高，越好的掺入如p－GaN的p－型半导体可以被激活。该方法包括：步骤一，按顺序在双基层之上形成n－半导体层、一个激活层、一个p－半导体层；步骤二，制成具有从p－半导体层到n－半导体层部分沿垂直方向台面切割的n－半导体的部分；步骤三，在p－半导体层之上形成用于扩充电流的透明电极和在氧等离子体条件下激活p－半导体层；步骤四，在用于扩充电流的透明电极之上形成各n－平头电极和p－平头电极。

Description

一种用化合物半导体制造光发射装置的方法
非临时的本申请依据35U.S.C.第§119(a)要求于2003年3月7日在韩国提交的申请号为10-2003-0014381的专利申请的优先权，其全部内容据此引为参考。
技术领域
本发明涉及一种用化合物半导体制造光发射装置的方法，更特别地是一种用III-V族化合物半导体制造光发射装置的方法，通过在比传统技术低的温度下进行热处理，增加元件的光发射的效率或耐久性，也就是在高氧浓度的条件下激活p-半导体层，此想法来源于众所周知的事实，即氧浓度超高，越好的掺入例如p-GaN的p-型的半导体可以被激活。
背景技术
一般地，作为一种直接转换类型的III-V族化合物半导体具有高的光发射效率，所以该半导体被广泛地用在光发射元件，如二极管元件(激光二极管元件)、光电探测器(太阳能电池，光学传感器)、电子装置(晶体管，功率器件)等等。
制造所说的III-V族化合物半导体的方法有MBE(分子束外延)、MOVPE(金属有机汽相外延)和HVPE(氢化物汽相外延)三种方法。
特别地，MOVPE方法作为制造III-V族化合物半导体的方法已被广泛地应用，因为该方法可以获得高质量的均匀的III-V族化合物半导体。图1是由传统技术的MOVPE方法制造的光发射元件。
如图1所示，III-V族化合物半导体的传统的光发射元件具有在蓝宝石基层之上掺杂n-型的氮化镓层(n-GaN)(11)和在其上形成的激活层。掺杂p-型的p-GaN(13)形成在激活层上，n-GaN的一部分成为暴露的，且n-平头电极(15)形成于其上，用于扩张电流的透明电极(14)和p-平头电极(16)按次序地形成在p-GaN(13)之上。
如上所形成的所述III-V族化合物半导体，特别是，p-GaN层(13)按传统技术的在氮和氧的条件下进行热处理，因为它必须形成高空穴浓度。
例如，如果含镁的掺杂p-型p-GaN由MOCVD方法形成，镁受体不能被激活，而是与氢结合从而形成中性复合物Mg-H。为了阻止所述问题，高热处理使Mg-H的键断裂，然后使原先与镁结合的氢释放出来。
但是，高温处理需要大量的热能。还会出现比如上述III-V族化合物半导体的变质和变形的一些问题，因而降低了光发射元件的耐久性和光发射效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用化合物半导体制造光发射装置的方法以解决上述问题。
本发明是一种用化合物半导体制造光发射装置的方法，包括：步骤一，按顺序在双基层之上形成n-半导体层、一个激活层、一个p-半导体层；步骤二，制成具有从p-半导体层到n-半导体层的部分沿垂直方向的台面切割的n-半导体的部分；步骤三，在p-半导体层之上形成用于扩充电流和在氧等离子体的条件下激活p-半导体层的透明电极；步骤四，在用于扩充电流的透明电极之上形成各n-平头电极和p-平头电极。
上述双基层优选为蓝宝石基层。另外，p-半导体和n-半导体层优选是III-V族化合物半导体，特别是GaN层。
附图说明
根据下面的附图对本发明进行详细地描述，其中相同的数字是指相同的元件。
图1是按照传统技术MOVPE方法制造成的光发射元件。
图2a至图2e是优选实施例的序列。
具体实施方式
参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。
本发明是一种用化合物半导体制造光发射装置的方法，包括：步骤一，按顺序在双基层之上形成一个n-半导体层、一个激活层、一个p-半导体层；步骤二，制成具有从p-半导体层到n-半导体层的一部分沿垂直方向进行的台面切割的n-半导体的部分；步骤三，在p-半导体层之上形成用于扩充电流和在氧等离子体的条件下激活p-半导体层的透明电极；步骤四，在用于扩充电流的透明电极之上形成各n-平头电极和p-平头电极。
首先，根据本发明的用化合物半导体制造光发射装置的方法，生长磊晶(Epi)，同时通过使用MOVPE生成方法，按顺序地在双基层上形成n-型化合物半导体层(n-半导体层)，激活层和p-型化合物半导体层(p-半导体层)。
然后，从p-半导体层到n-半导体层的部分在半导体的垂直方向进行台面切割而使n-半导体的一部分暴露。
之后，由金属材料制成的用于扩张电流的透明电极形成在所述p-半导体层之上，同时当p-半导体层连接(omic-connect)到透明电极时，进行热处理以激活p-半导体层。
这时，基于在高氧浓度的条件下p-半导体层可以被更多地激活的事实，p-半导体层是在氧等离子体离子的条件下被激活，与使用氧分子或氮分子的传统的技术不同。
因此，如果p-半导体在氧分子或氮分子的条件下被激活，当p-半导体层生长时，氢可以以分子被释放出来从而与使用的材料分离。
而且，因为热处理不得不在600℃下操作，这需要大量的能量。在将O2变成氧离子后，释放水和氢气更容易。
因此，如果在低温下维持氧的条件，水会容易地放出，并且不必要的能量不会被浪费。
根据本发明，如果p-半导体层在氧气等离子的条件下被激活，与在高温下激活的传统技术相比，p-半导体层可以更好地被激活，而且可以节约不必要的热能浪费。
在p-半导体层通过热处理被激活后，n-平头电极形成在n-半导体层上用于引线结合，和p-平头电极形成在透明电极之上。
因此，与传统技术相比，在低温、氧等离子的条件下激活p-半导体层，可以增加光发射元件的耐久性或效率。
图2a至图2e是优选实施例的序列。
在优选实施例中，半导体层被描述为III-V族化合物半导体层，特别是n-半导体描述为“n-GaN”，p-半导体描述为“p-GaN”，和双基层描述为蓝宝石基层。
首先，图2a表示在蓝宝石基层20之上按照MOVPE生成方法生成n-GaN21，激活层22，p-GaN23。
然后，如图2b所示，从p-半导体层到n-半导体层的部分在垂直方向进行台面切割而使n-半导体层23的一部分暴露。并且如图2c所示，由金属材料制成的用于扩张电流的透明电极24形成在所述p-半导体23之上。
之后，在p-半导体层23连接(omic-connect)到透明电极的同时，进行热处理以激活p-半导体层。
那时，由于p-型douse的受体如镁受体与氢结合而出现高电阻。因此，在本发明中为了断开上述键，在氧条件下进行热处理。
结果，相对于传统的600℃温度，在低温下进行热处理是可能的，从受体断开的氢可以以与氧结合的水的形式放出。
当上述程序完成时，如图2d所示，n-平头电极25形成在所说的暴露的n-GaN21之上，并且如图2e所示，p-平头电极26形成在透明电极24之上。
如上文所描述的，根据本发明，可以减少不必要的热能浪费，因为，由于p-半导体可以在有氧的条件下被激活，它可以在低温下激活。而且因为p-半导体层可以被更好地激活，因此可有效地增加光发射装置的耐久性和效率。
所描述的本发明显然可以以许多方式进行变化，这些变化不认为是脱离本发明的精神和范围，对于所属技术领域的技术人员来说所有这种的修改是显而易见的，应当包括在本发明的权利要求范围内。

Claims (3)

1、一种用化合物半导体制造光发射装置的方法，包括：
步骤一，按顺序在双基层之上形成一个n-半导体层，一个激活层，和一个p-半导体层；
步骤二，制成至少一个通过从p-半导体层到n-半导体层的一部分在垂直方向的台面切割而暴露的n-半导体的部分；
步骤三，在p-半导体层之上形成用于扩充电流的透明电极和在氧等离子体的条件下激活p-半导体层；
步骤四，在用于扩充电流的透明电极之上形成各n-平头电极和p-平头电极。
2、根据权利要求1的用化合物半导体制造光发射装置的方法，其中所述双基层是蓝宝石基层。
3、根据权利要求1的用化合物半导体制造光发射装置的方法，其中所述的一个或多个n-半导体和p-半导体层是III-V族化合物半导体层。
CNA2004100064495A 2003-03-07 2004-03-08 一种用化合物半导体制造光发射装置的方法 Pending CN1527413A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030014381A KR20040079506A (ko) 2003-03-07 2003-03-07 화합물 반도체 발광 소자의 제조 방법
KR10-2003-0014381 2003-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1527413A true CN1527413A (zh) 2004-09-08

Family

ID=33128916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004100064495A Pending CN1527413A (zh) 2003-03-07 2004-03-08 一种用化合物半导体制造光发射装置的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20040229390A1 (zh)
JP (1) JP2004274061A (zh)
KR (1) KR20040079506A (zh)
CN (1) CN1527413A (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4379208B2 (ja) * 2004-06-03 2009-12-09 三菱電機株式会社 窒化物半導体装置の製造方法
KR100657909B1 (ko) * 2004-11-08 2006-12-14 삼성전기주식회사 화합물 반도체 소자의 전극 형성방법
KR100647017B1 (ko) * 2005-09-26 2006-11-23 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100661614B1 (ko) * 2005-10-07 2006-12-26 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP5232970B2 (ja) * 2006-04-13 2013-07-10 豊田合成株式会社 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子とそれを備えたランプ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2663704B2 (ja) * 1990-10-30 1997-10-15 日本電気株式会社 Ａｌ合金の腐食防止法
JPH11220168A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Toyoda Gosei Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体素子及びその製造方法
JP3723374B2 (ja) * 1999-03-19 2005-12-07 ローム株式会社 半導体発光素子の製法
JP2001111076A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Tdk Corp コーティング体および太陽電池モジュール
JP3665243B2 (ja) * 1999-11-19 2005-06-29 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子及びその製造方法
US6649942B2 (en) * 2001-05-23 2003-11-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Nitride-based semiconductor light-emitting device
JP3622200B2 (ja) * 2001-07-02 2005-02-23 ソニー株式会社 窒化物半導体の製造方法および半導体素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040079506A (ko) 2004-09-16
US20040229390A1 (en) 2004-11-18
JP2004274061A (ja) 2004-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100350639C (zh) 氮化物半导体led和其制造方法
CN1996626B (zh) 氮化物基发光器件及其制造方法
CN109920889B (zh) 氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法
US20130256691A1 (en) Method for manufacturing semiconductor light emitting device
EP1255291A2 (en) Forming low resistivity P-type gallium nitride
CN101069289A (zh) 氮化物半导体发光器件及其制造方法
CN100590899C (zh) 氮化物半导体发光装置及其制造方法
JP2011101000A (ja) ＧａＮＬＥＤ用レーザスパイクアニール
Steigerwald et al. III–V nitride semiconductors for high-performance blue and green light-emitting devices
CN103165785A (zh) 用于制造半导体器件的方法
CN1147010C (zh) 自钝化非平面结三族氮化物半导体器件及其制造方法
CN101030614A (zh) 发光元件及其生产方法
CN1943047A (zh) 氮化镓基半导体器件
CN1527413A (zh) 一种用化合物半导体制造光发射装置的方法
CN1918719A (zh) 基于氮化镓的化合物半导体发光器件
CN101276864A (zh) 发光元件
KR101232031B1 (ko) 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자
KR101025948B1 (ko) 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JPH11177135A (ja) 窒化ガリウム系半導体素子およびその製造方法
US8685775B2 (en) Group III nitride semiconductor light-emitting device and production method therefor
US20100176373A1 (en) Fabrication method of nitride semiconductor light emitting device and nitride semiconductor light emitting device thereby
JP2002208729A (ja) 発光素子及びその製造方法
JP2006179618A (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
KR100850780B1 (ko) 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법
JP4137223B2 (ja) 化合物半導体の製造方法

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