CN202009028U - 以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置 - Google Patents

以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN202009028U
CN202009028U CN2010206979056U CN201020697905U CN202009028U CN 202009028 U CN202009028 U CN 202009028U CN 2010206979056 U CN2010206979056 U CN 2010206979056U CN 201020697905 U CN201020697905 U CN 201020697905U CN 202009028 U CN202009028 U CN 202009028U
Authority
CN
China
Prior art keywords
sapphire
nitride
substrate
sapphire substrate
semiconductor device
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2010206979056U
Other languages
English (en)
Inventor
李志翔
吴东海
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.)
Tongfang Co Ltd
Original Assignee
TONGFANG OPTO-ELECTRONIC Co Ltd
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 TONGFANG OPTO-ELECTRONIC Co Ltd filed Critical TONGFANG OPTO-ELECTRONIC Co Ltd
Priority to CN2010206979056U priority Critical patent/CN202009028U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202009028U publication Critical patent/CN202009028U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置，涉及光电技术领域。本实用新型包括蓝宝石基板和蓝宝石基板上方的氮化物外延层。其结构特点是，所述蓝宝石基板的下表面置有金属层。同现有技术相比，本实用新型在蓝宝石基板的下表面形成一金属层，从而避免或者减小在蓝宝石基板上表面外延氮化物材料时产生翘曲的几率，预防蓝宝石基板破裂的可能性，具有工艺简单，成本不高的特点。

Description

以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置
技术领域
本实用新型涉及光电技术领域，特别是以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置。
背景技术
近年来，以氮化镓GaN、氮化铟镓InGaN、氮化铝镓AlGaN等为代表的GaN系化合物半导体作为用于蓝色发光二极管和激光二极管的材料而被广泛关注。目前大多数的GaN系化合物半导体材料主要是外延生长在蓝宝石Al2O3基板上，一般采用金属有机化合物化学气相淀积MOCVD的方法来外延生长氮化物材料。
然而，由于蓝宝石基板与GaN系材料之间晶格常数及热膨胀系数的不同，在氮化物材料外延生长过程中，由于应力的作用容易引起蓝宝石基板的翘曲，严重时会由于衬底应力的不平均，而造成蓝宝石基板的破裂，从而造成后续工艺过程的复杂，增加了工艺难度。
目前，业内熟知的方法是在蓝宝石基板上，暂时在低温生长GaN或AlN的缓冲层，低温生长的缓冲层让晶格形变缓和之后，再在其上生长高质量的GaN系半导体材料。中国专利公开号为CN 1123937C的专利提出了在蓝宝石基板上下两面分别形成一厚度相近的氮化镓薄膜层，可让上下氮化镓薄膜层形成的应力互相抵消，从而可以预防蓝宝石基板破裂的可能性。但上述方法需要在蓝宝石基板上下两面分别外延GaN材料，增加了外延生长的复杂性，同时也使生产成本陡增。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置。它在蓝宝石基板的下表面形成一金属层，从而避免或者减小在蓝宝石基板上表面外延氮化物材料时产生翘曲的几率，预防蓝宝石基板破裂的可能性，具有工艺简单，成本不高的特点。
为了达到以上目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现：
以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置，它包括蓝宝石基板和蓝宝石基板上方的氮化物外延层。其结构特点是，所述蓝宝石基板的下表面置有金属层。
在上述半导体装置中，所述金属层的材料由Al、Ni、Cu、Sn、Ti、Cr中的一种元素或多种元素混合构成。
在上述半导体装置中，所述金属层的厚度根据氮化物外延层的厚度进行调整，厚度范围为0.1-10μm。
本实用新型由于采用了上述结构，在蓝宝石基板的下表面形成一金属层，以缓冲在蓝宝石基板上表面形成氮化物外延层时产生的应力，可以避免或减小蓝宝石基板产生翘曲的几率，从而可以预防蓝宝石基板破裂的可能性，提高产品合格率。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参看附图，本实用新型包括蓝宝石基板10和蓝宝石基板10上方的氮化物外延层12，蓝宝石基板10的下表面置有金属层11。金属层11的材料由Al、Ni、Cu、Sn、Ti、Cr中的一种元素或多种元素混合构成，金属层11的厚度根据氮化物外延层12的厚度进行调整，厚度范围为0.1-10μm。
本实用新型的制作步骤为：
1)提供一蓝宝石基板10；
2)用磁控溅射、电子束蒸镀或电镀的方法在蓝宝石基板10的下表面101形成一金属层11；
3)用有机金属化合物气相外延的方法，在蓝宝石基板10的上表面102形成一氮化物外延层12。

Claims (3)

1.以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置，它包括蓝宝石基板(10)和蓝宝石基板(10)上方的氮化物外延层(12)，其特征在于，所述蓝宝石基板(10)的下表面置有金属层(11)。
2.根据权利要求1所述的以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置，其特征在于，所述金属层(11)的材料由Al、Ni、Cu、Sn、Ti、Cr中的一种元素构成。
3.根据权利要求1或2所述的以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置，其特征在于，所述金属层(11)的厚度根据氮化物外延层(12)的厚度进行调整，厚度范围为0.1-10μm。 
CN2010206979056U 2010-12-27 2010-12-27 以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置 Expired - Lifetime CN202009028U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206979056U CN202009028U (zh) 2010-12-27 2010-12-27 以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206979056U CN202009028U (zh) 2010-12-27 2010-12-27 以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202009028U true CN202009028U (zh) 2011-10-12

Family

ID=44750687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010206979056U Expired - Lifetime CN202009028U (zh) 2010-12-27 2010-12-27 以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202009028U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569352A (zh) * 2010-12-27 2012-07-11 同方光电科技有限公司 一种以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置
CN112233969A (zh) * 2020-10-21 2021-01-15 国网山东省电力公司电力科学研究院 制备低应力GaN薄膜的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569352A (zh) * 2010-12-27 2012-07-11 同方光电科技有限公司 一种以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置
CN112233969A (zh) * 2020-10-21 2021-01-15 国网山东省电力公司电力科学研究院 制备低应力GaN薄膜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7989244B2 (en) Method of manufacturing nitride-based semiconductor light-emitting device
CN101421859B (zh) 基于GaN的半导体发光器件及其制造方法
CN102403428B (zh) Ⅲ族氮化物纳米棒发光装置及其制造方法
CN102403417B (zh) Ⅲ族氮化物纳米棒发光装置及其制造方法
CN101752487B (zh) 半导体器件制造方法
US8803189B2 (en) III-V compound semiconductor epitaxy using lateral overgrowth
US7875534B2 (en) Realizing N-face III-nitride semiconductors by nitridation treatment
CN105023979B (zh) 一种GaN基LED外延片及其制备方法
US9337381B2 (en) Semiconductor buffer structure, semiconductor device including the semiconductor buffer structure, and method of manufacturing the semiconductor device using the semiconductor buffer structure
US20060189020A1 (en) Method for manufacturing nitride based single crystal substrate and method for manufacturing nitride based light emitting diode using the same
US20070045660A1 (en) Heterojunction structure of nitride semiconductor and nano-device or an array thereof comprising same
CN100544038C (zh) 无应变InAlGaN/GaN PIN光电探测器
JP2004193617A5 (zh)
CN105489723A (zh) 氮化物底层及其制作方法
CN102124576A (zh) 半导体器件、发光器件及其制造方法
WO2016165558A1 (zh) 一种氮化物发光二极管结构及其制备方法
CN102569352A (zh) 一种以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置
US8633508B2 (en) Semiconductor element and a production method therefor
KR101316115B1 (ko) 수직형 발광 다이오드 제조방법
CN102484178A (zh) 具有曲率控制层的iii族氮化物发光装置
US20220344538A1 (en) Epitaxial substrate structure, light emitting diode chip including the same, and manufacturing methods thereof
US8154038B2 (en) Group-III nitride for reducing stress caused by metal nitride reflector
CN202009028U (zh) 以蓝宝石为基板的氮化物基半导体装置
US8679881B1 (en) Growth method for reducing defect density of gallium nitride
CN102376830A (zh) 发光二极管及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TONGFANG CO., LTD.

Effective date: 20120118

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120118

Address after: 100083, A, 2901, Tongfang science Plaza, Beijing, Haidian District

Co-patentee after: Tongfang Co., Ltd.

Patentee after: Tongfang Opto-electronic Co., Ltd.

Address before: 100083, A, 2901, Tongfang science Plaza, Beijing, Haidian District

Patentee before: Tongfang Opto-electronic Co., Ltd.

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Nantong Tongfang Semiconductor Co.,Ltd.

Assignor: Tongfang Photoelectric Technology Co., Ltd.|Tongfang Limited by Share Ltd

Contract record no.: 2012110000062

Denomination of utility model: Nitride-based semiconductor device taking sapphire as substrate

Granted publication date: 20111012

License type: Exclusive License

Record date: 20120507

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Nantong Tongfang Semiconductor Co.,Ltd.

Assignor: Tongfang Photoelectric Technology Co., Ltd.|Tongfang Limited by Share Ltd

Contract record no.: 2012110000062

Denomination of utility model: Nitride-based semiconductor device taking sapphire as substrate

Granted publication date: 20111012

License type: Exclusive License

Record date: 20120507

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20111012

CX01 Expiry of patent term