DE112017006795B4 - Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

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Abstract

Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtungdadurch, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine epitaktische Struktur umfasst, welche eine erste Fläche und eine der ersten Fläche abgewandte zweite Fläche umfasst, wobei die erste Fläche eine (000-1)-Stickstoff-Fläche ist und sich auf der n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die zweite Fläche sich auf der p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur in elektrischem Kontakt mit der n-Typ-Elektrode (113, 215) steht und die p-Typ-Seite in elektrischem Kontakt mit der p-Typ-Elektrode (110, 209) steht, und wobei auf der ersten Fläche eine Stegwellenleiterstruktur gebildet ist;wobei die epitaktische Struktur eine n-Typ-Kontaktschicht (102, 202), eine n-seitige Wellenleiterschicht (104, 204), eine aktive Region (105, 205), eine p-seitige Wellenleiterschicht (106, 206) und eine p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) umfasst, wobei die n-Typ-Elektrode (113, 215) in elektrischem Kontakt mit der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) steht und die p-Typ-Elektrode (110, 209) in elektrischem Kontakt mit der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) steht;zwischen der n-Typ-Elektrode (113, 215) und der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) ein ohmscher Kontakt gebildet ist, wobei zwischen der p-Typ-Elektrode (110, 209) und der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) ein ohmscher Kontakt gebildet ist;die p-Typ-Elektrode (110, 209) mit der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) in Berührung kommt;zwischen der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) und der n-seitigen Wellenleiterschicht (104, 204) weiterhin eine optische n-Typ-Begrenzungsschicht (103, 203) angeordnet ist;zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) weiterhin eine optische p-Typ-Begrenzungsschicht (108) angeordnet ist; undwobei zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) eine Elektronensperrschicht (107, 207) angeordnet ist, wobei die Elektronensperrschicht (107, 207) zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht (108) angeordnet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft die photoelektrische Technologie des Halbleiters und eine Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür, insbesondere eine Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung mit einer Stegwellenleiterstruktur, wie III-V-Gruppe-NitridHalbleiterlaser, Superlumineszenz-diode und ein Herstellungsverfahren für diese.
  • STAND DER TECHNIK
  • Der III-V-Gruppe-Nitridhalbleiter wird als Halbleitermaterial der dritten Generation bezeichnet und weist eine große Bandlücke, eine gute chemische Stabilität, eine gute Beständigkeit gegenüber Strahlung und anderen Vorteile auf; die Bandlücke deckt von dem Bereich von den tiefen UV, dem Gesamtbereich des sichtbaren Lichts bis zu dem Bereich von nahem Infrarot, aufgrund dessen kann er zum Herstellen von lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen wie Leuchtdioden, Lasern und superlumineszierenden Leuchtdioden usw. verwendet werden. Dabei weisen die auf dem III-V-Gruppe-Nitridhalbleiter basiert hergestellten Laser und superlumineszierenden Leuchtdioden eine einfache Herstellung, ein kleines Volumen, ein kleines Gewicht, eine lange Lebensdauer und eine hohe Effizienz und andere Vorteile auf und haben eine gute Aussicht, in der Zukunft in den Bereichen von Laser-Display, Laserbeleuchtung und Laserspeicher eine weit verbreitete Verwendung zu haben. Aus dem Stand der Technik US 2014 / 0 248 729 A1 , US 2012/0 281 726 A1 , US 2008 / 0 111 144 A1 , US 2007 / 0 014 323 A1 , US 2015/0 155 436 A1 , US 2012 / 0 241 764 A1 und EP 2 264 795 A2 sowie MOON, Jinyoung, et al. Effect of Thermal Annealing on Ni/Au Contact to p-GaN. Journal of Korean Physical Society, 2008, 53. Jg, S. 3681 sind derartige Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtungen und Verfahren zu deren Herstellung bekannt.
  • Bei photoelektrischer Vorrichtung von Nitridhalbleiter handelt es sich um eine p-n-Übergangsstruktur. Bei dem III-V-Gruppe-Nitridhalbleiter wird in der Regel Ferrocen-Magnesium (CP2Mg) als p-Typ-Dotierungsmittel verwendet, da der Mg-Akzeptor eine höhere Ionisationsenergie in dem Nitrid hat (GaN: 170 meV, AIN: 470 meV), sind in der Regel weniger als 10% von Akzeptoren ionisiert, so dass der p-Typ-Nitridhalbleiter eine niedrigere Elektronenlochkonzentration hat. Inzwischen in der der p-Typ-Nitridhalbleiter mit Mg-Akzeptoren in einer hohen Konzentration dotiert ist, und die Elektronenlöcher haben eine größere effektive Masse und eine niedrigere Abwanderungsrate, was dazu führ, dass der p-Typ-Nitridhalbleiter einen höheren Widerstand hat. Damit der Laser und die superlumineszierende Leuchtdiode vom III-V-Gruppe-Nitridhalbleiter bessere Lichtfeldbegrenzungen haben, soll in der Regel die Dicke des p-Typ-Nitridhalbleiters auf mehr als 500 nm gesteuert werden, was dazu führt, dass die Vorrichtung einen sehr hohen Serienwiderstand aufweist, so dass in Betrieb eines Lasers etwa mehr als 30% der Spannung auf den Serienwiderstand des Lasers wirkt. In Betrieb hat der Laser eine höhere Wärmeleistung, die Sperrschichttemperatur steigt stark an, dadurch werden die Leistung und die Lebensdauer des Lasers schwerwiegend beeinträchtigt. In einem Ultraviolettlaser ist die AI-Zusammensetzung in der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht von AlGaN höher, die Ionisationsenergie von Mg-Akzeptoren höher, die Elektronenlochkonzentration in der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht von AlGaN niedriger, der Serienwiderstand des Lasers größer, die Wärmeleistung höher und die Sperrschichttemperatur höher; gleichzeitig führt eine niedrige Elektronenlochkonzentration dazu, dass die Einspeisung in die Elektronenlöcher asymmetrisch ist, dadurch wird die Einspeiseeffizienz des Lasers beeinträchtigt, und die obigen Faktoren haben jeweils einen Einfluss auf die Schwellenstromdichte und die Lebensdauer des Ultraviolettlasers.
  • In einem Nitridhalbleiterlaser oder einer superlumineszierenden Leuchtdiode wird in der Regel AlGaN als die optische Begrenzungsschicht verwendet. In den herkömmlichen Lasern oder superlumineszierenden Leuchtdioden besteht ein relativ kleiner Brechungsindexunterschied (etwa 5%) zwischen der optischen Begrenzungsschicht von AlGaN und der Wellenleiterschicht, was dazu führt, dass der optische Begrenzungsfaktor des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode relativ klein ist (etwa 2,5%) und viel kleiner als der optische Begrenzungsfaktor des herkömmlichen Halbleiterlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode auf III-V-GaAs- oder InP-Basis. Aufgrund dessen hat das Lumineszenzmaterial, welches für Lasern des Nitridhalbleiterlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode erforderlich ist, eine höhere Verstärkung, und der Schwellenstrom ist höher.
  • Unter dem Einfluss der Faktoren, dass in dem Laser oder der superlumineszierenden Leuchtdiode die p-Typ-Schicht einen hohen elektrischen Widerstand aufweist und der Laserquantentopf einen kleinen Begrenzungsfaktor hat, ist die elektrooptische Umwandlungseffizienz der derzeit bestehenden Nitridhalbleiterlaser oder superlumineszierenden Leuchtdioden noch kleiner als 40%, und der Rest der elektrischen Leistung wird in Wärmeleistung umgewandelt. Allerdings werden die herkömmlichen Laser oder superlumineszierenden Leuchtdioden jeweils vorwärts verkapselt, dabei soll die Wärme durch eine Struktur des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode mit einer Dicke von etwa 3 µm und ein Substrat mit einer Dicke von etwa 100 µm in die Wärmesenke übertragen werden, dabei besteht ein sehr langer Übertragungsweg in dem Laser oder der superlumineszierenden Leuchtdiode, und aufgrund der relativ niedrigen Wärmeleitungsrate des Substrats hat der Laser oder die superlumineszierende Leuchtdiode einen sehr hohen Wärmewiderstand. Und der Laser oder die superlumineszierende Leuchtdiode hat eine höhere Wärmeleistung, deshalb hat die Vorrichtung eine höhere Sperrschichttemperatur, dadurch werden die Leistung und die Lebensdauer der Vorrichtung schwerwiegend beeinträchtigt.
  • Darüber hinaus hat das (0001) Galliumfläche-III-V-Gruppe-Nitridhalbleitermaterial im Vergleich zu den auf GaAs oder InP basierenden Materialien eine gute chemische Stabilität, Säure- und Alkalibeständigkeit, Beständigkeit gegen Korrosion und andere Eigenschaften. Bei den III-V-Gruppe-Nitrid-Steglasern oder superlumineszierenden Leuchtdioden kann der Steg durch Trockenätzen gebildet sein, dann wird die Vorrichtung invers oder vorwärts verkapselt, z.B. siehe CN 103 701 037 A , CN 103 001 119 A und andere Literatur.
  • Derartige Verfahren haben folgende Nachteile: erstens wird der Strom durch die p-Typ-Schicht in dem Steg der Vorrichtung eingespeist, der Einspeisebereich hat eine kleinere Fläche, die Vorrichtung hat einen höheren Widerstand, darüber hinaus ist die p-Typ-Schicht relativ dick und der Serienwiderstand der Vorrichtung ist hoch, was leicht zu einer Erhöhung der Sperrschichttemperatur führt, dadurch werden die Leistung und die Lebensdauer der Vorrichtung beeinträchtigt. Zweitens haben verschiedene Materialien in dem Nitridhalbleiter einen relativ kleinen Brechungsindexunterschied, die Lichtfeldbegrenzung der Vorrichtung ist relativ schwach, die benötigte Schwellenmaterialverstärkung und der Schwellenstrom sind relativ hoch. Drittens: wenn eine Vorwärtsverkapselung verwendet wird, ist die Wärmequelle im Inneren der Vorrichtung relativ weit von der Wärmesenke entfernt, und das Substrat hat eine relativ schlechte Wärmeleitungsrate, was dazu führt, dass die Vorrichtung einen höheren Wärmewiderstand hat; bei einer invers verkapselten Vorrichtung hat die Wärmequelle einen kleinen Abstand zu der Wärmesenke, allerdings haben die IsolationsMediumsfilme von SiO2 usw. zum Schutz von anderen Bereichen außerhalb des Stegs der Vorrichtung eine sehr niedrige Wärmeleitungsrate, die Wärme kann nur durch den Steg zu der Wärmesenke übertragen werden, was dazu führt, dass die Vorrichtung eine kleine Wärmeableitungsfläche und einen hohen Wärmewiderstand hat; und bei inversem Verkapseln ist die Lichtemissionshohlraumfläche sehr nah zu Lötmetall, dadurch können eine Kontamination und eine Kurzschlussleckage und eine dadurch bewirkte Verschlechterung der Leistung der Vorrichtung leicht auftreten. Viertens verursacht Trockenätzen nicht nur eine Seitenwandrauheit, eine Lichtstreuung und dergleichen, sondern das Trockenätzen bewirken auch Oberflächenzustände, Defekte und Schäden, diese Oberflächenzustände, Defekte und Schäden bilden nicht nur zu einem nicht-strahlenden Rekombinationszentrum, somit wird die Effizienz des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode beeinträchtigt; sondern sie bilden auch einen Leckagekanal, dadurch werden die Zuverlässigkeit und die Stabilität der Vorrichtung beeinträchtigt.
  • INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung zielt hauptsächlich darauf ab, eine Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür zur Verfügung zu stellen, um die Mängel aus dem Stand der Technik zu überwinden. Um das obige Ziel zu erreichen, sind die erfindungsgemäße Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 22 realisiert. Die Unteransprüche bilden zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren dafür.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik hat die Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung, insbesondere der III-V-Gruppe-Nitridhalbleiterlaser oder die superlumineszierende Leuchtdiode gemäß der vorliegenden Anmeldung einen niedrigen Widerstand, einen geringen inneren Verlust, einen kleinen Schwellenstrom, einen niedrigen Wärmewiderstand, eine gute Stabilität und Zuverlässigkeit und andere Vorteile, dadurch kann die Leistung der Vorrichtung erheblich verbessert und ihre Lebensdauer verlängert werden, insbesondere wird die Leistung des Ultraviolettlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode und der anderen Vorrichtungen aus dickerem AlGaN-Material mit hoher AI-Zusammensetzung wirksam verbessert und ihre Lebensdauer verlängert, zugleich ist der Herstellungsprozess der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung einfach und ist leicht durchzuführen.
  • Figurenliste
  • Um die technische Lösung in den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung oder aus dem Stand der Technik klarer zu erläutern, werden die zu verwendenden Figuren in der Erläuterung der Ausführungsform oder für den Stand der Technik im Folgenden kurz vorgestellt. Offensichtlich zeigen die unten geschilderten Figuren nur einige in der vorliegenden Anmeldung angeführten Ausführungsformen. Der Durchschnittsfachmann auf dem betreffenden Gebiet kann auf der Grundlage der Figuren andere Figuren erhalten, ohne kreative Arbeiten zu haben.
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung der epitaktischen Struktur eines Nitridhalbleiterlasers oder einer superlumineszierenden Leuchtdiode (im Folgenden als „Vorrichtung“ abgekürzt) in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 2 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Bilden eines ohmschen Kontakts von p-Typ in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 3 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Entfernen des Substrats in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 4 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Abscheiden des isolierenden Mediumsfilms in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 5 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Herstellen von verdickten Elektroden in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 6 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Herstellen von planarer Elektrodenstruktur in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 7 zeigt eine schematische Strukturansicht einer mit einer vertikalen Struktur versehenen Vorrichtung in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 8 zeigt eine schematische Darstellung der epitaktischen Struktur eines Nitridhalbleiterlasers oder einer superlumineszierenden Leuchtdiode (im Folgenden als „Vorrichtung“ abgekürzt) in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 9 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Bilden eines ohmschen Kontakts von p-Typ in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 10 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Abscheiden der Lichtfeldbegrenzungsschicht und des Bindemittels in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 11 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Entfernen des Substrats in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 12 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Vorrichtung nach Abscheiden des isolierenden Mediumsfilms in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
    • 13 zeigt eine schematische Strukturansicht einer mit einer Tischplatten-Struktur (auch Mesa-Struktur genannt) versehenen Vorrichtung in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Substrat
    102
    n-Typ-Kontaktschicht
    103
    Optische n-Typ-Begrenzungsschicht
    104
    n-seitige Wellenleiterschicht
    105
    Aktive Region
    106
    p-seitige Wellenleiterschicht
    107
    Elektronensperrschicht
    108
    Optische p-Typ-Begrenzungsschicht
    109
    p-Typ-Kontaktschicht
    110
    p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt
    111
    Bindemittel
    112
    Stützscheibe
    113
    n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt
    114
    Photoresist
    115
    Isolierender Mediumsfilm
    116
    Verdickte Elektrode
    117
    Elektrode auf der Stützscheibe
    201
    Substrat
    202
    n-Typ-Kontaktschicht
    203
    Optische n-Typ-Begrenzungsschicht
    204
    n-seitige Wellenleiterschicht
    205
    Aktive Region
    206
    p-seitige Wellenleiterschicht
    207
    Elektronensperrschicht
    208
    p-Typ-Kontaktschicht
    209
    p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt
    210
    Erstes Material mit niedrigem Brechungsindex
    211
    Zweites Material mit niedrigem Brechungsindex
    212
    Bindemittel
    213
    Bindemittel
    214
    Stützscheibe
    215
    n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt
    216
    Photoresist
    217
    Isolierender Mediumsfilm
    218
    Verdickte Elektrode
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ein Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung stellt eine Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung zur Verfügung, umfassend eine epitaktische Struktur, welche eine erste Fläche und eine der ersten Fläche abgewandte zweite Fläche umfasst, wobei die erste Ebene eine (000-1)-Stickstoff-Fläche ist und sich auf der n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die zweite Fläche sich auf der p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur in elektrischem Kontakt mit der n-Typ-Elektrode steht und die p-Typ-Seite in elektrischem Kontakt mit der p-Typ-Elektrode steht, und wobei auf der ersten Fläche eine Stegwellenleiterstruktur gebildet ist.
  • Bevorzugt umfasst die epitaktische Struktur eine n-Typ-Kontaktschicht, eine n-seitige Wellenleiterschicht, eine aktive Region, eine p-seitige Wellenleiterschicht und eine p-Typ-Kontaktschicht, wobei die n-Typ-Elektrode in elektrischem Kontakt mit der n-Typ-Kontaktschicht steht und die p-Typ-Elektrode in elektrischem Kontakt mit der p-Typ-Kontaktschicht steht.
  • Bevorzugt ist zwischen der n-Typ-Elektrode und der n-Typ-Kontaktschicht ein ohmscher Kontakt gebildet, wobei zwischen der p-Typ-Elektrode und der p-Typ-Kontaktschicht ein ohmscher Kontakt gebildet ist.
  • Bevorzugt kommt die p-Typ-Elektrode mit der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht in Berührung.
  • Weiter ist zwischen der n-Typ-Kontaktschicht und der n-seitigen Wellenleiterschicht eine optische n-Typ-Begrenzungsschicht angeordnet.
  • Weiter ist zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht und der p-Typ-Kontaktschicht eine optische p-Typ-Begrenzungsschicht angeordnet.
  • Weiter ist zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht und der p-Typ-Kontaktschicht eine Elektronensperrschicht angeordnet. Bevorzugt ist die Elektronensperrschicht zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht und der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht angeordnet.
  • Weiter ist die n-Typ-Kontaktschicht verdünnt, wobei ihre Dicke bevorzugt 5-3000 nm beträgt.
  • Weiter ist zumindest ein Teil des Bereichs auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur außer der Stegwellenleiterstruktur mit einem isolierenden Film bedeckt.
  • Weiter umfasst das Material des isolierenden Films irgendeines oder eine Kombination von mindestens zwei von SiO2, SiNx (x = 0-1), SiON, Al2O3, AION, SiAlON, TiO2, Ta2O5, ZrO2 und Polysilizium, darauf ist es nicht beschränkt.
  • Weiter ist die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit einer verdickten Elektrode bedeckt, die mit der n-Typ-Elektrode elektrisch verbunden ist.
  • Weiter beträgt die Stegbreite der Stegwellenleiterstruktur bevorzugt 0,5-100 µm und die Stegtiefe bevorzugt 0-2 µm, insbesondere größer 0 und kleiner oder gleich 2 µm.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Material der n-Typ-Kontaktschicht, der p-Typ-Kontaktschicht, der optischen n-Typ-Begrenzungsschicht, der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht, der p-seitigen Wellenleiterschicht und der n-seitigen Wellenleiterschicht aus III-V-Gruppe-Nitrid ausgewählt werden, z.B. kann das Material Alx1Iny1Ga(1-x1-y1)N umfassen, wobei x1 und y1 jeweils größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 sind, und 0≤ (x1 +y1) ≤1.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Material der aktiven Region aus III-V-Gruppe-Nitrid ausgewählt werden, z.B. kann das Material Alx2Iny2Ga(1-x2-y2)N oder Alx3lny3Ga(1-x3-y3)N umfasst, wobei x2, y2, x3 und y3 jeweils größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 sind, und 0≤(x2+y2) ≤1, 0≤(x3+y3)≤1.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Material der n-Typ-Elektrode und der p-Typ-Elektrod irgendeines oder eine Kombination von mindestens zwei von Ni, Ti, Pd, Pt, Au, Al, TiN, ITO, IGZO und dergleichen, darauf ist es nicht beschränkt.
  • Weiter ist der p-Typ-Elektrode mit einer Stützscheibe verbunden.
  • Weiter umfasst die Stützscheibe irgendeines von Siliziumsubstrat, Kupferstützscheibe, Molybdän-Kupfer-Stützscheibe, Molybdän-Stützscheibe und Keramiksubstrat, darauf ist es nicht beschränkt.
  • Bevorzugt ist die p-Typ-Elektrode durch eine Bindeschicht mit der Stützscheibe verbunden. Die Bindeschicht umfasst eine Metallbindeschicht oder eine Nichtmetallbindeschicht. Z.B. umfasst die Metallbindeschicht irgendeines von AuSn, NiSn, AuAu und NiGe oder eine Kombination von mindestens zwei davon, darauf ist es nicht beschränkt. Z.B. umfasst die Nichtmetallbindeschicht irgendeines von NaCI, SiO 2, CrO2, Al2O3, Diamanten oder eine Kombination von mindestens zwei davon.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist zwischen der p-Typ-Elektrode und der Stützscheibe eine Lichtfeldbegrenzungsschicht angeordnet.
  • Bevorzugt ist die Lichtfeldbegrenzungsschicht zwischen der p-Typ-Elektrode und der Bindeschicht angeordnet.
  • Bevorzugt umfasst die Lichtfeldbegrenzungsschicht zumindest ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Dabei umfasst das Material der Lichtfeldbegrenzungsschicht irgendeines von SiO2, SiNx, TiO2, ZrO2, AIN, Al2O3, Ta2O5, HfO2, HfSiO4, AION, porösem GaN, TiN, ITO und IGZO oder eine Kombination von mindestens zwei davon, darauf ist es nicht beschränkt.
  • Weiter umfasst die Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung einen Nitridhalbleiterlaser oder eine superlumineszierende Leuchtdiode. Bevorzugt umfasst die Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung einen III-V-Gruppe-Nitridhalbleiterlaser oder eine superlumineszierende Leuchtdiode, darauf wird es nicht beschränkt.
  • Ein anderer Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung stellt ein Herstellungsverfahren für die Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung zur Verfügung, umfassend:
  • Bilden einer epitaktischen Struktur der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung auf dem Substrat, wobei die epitaktische Struktur eine erste Fläche und eine der ersten Fläche abgewandte zweite Fläche umfasst, und wobei die erste Ebene eine (000-1)-Stickstoff-Fläche ist und sich auf der n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die zweite Fläche sich auf der p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet;
  • Anordnen der p-Typ-Elektrode auf der zweiten Fläche der epitaktischen Struktur, so dass die p-Typ-Elektrode und die p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur einen ohmschen Kontakt bilden;
  • Entfernen des Substrats und Anordnen der n-Typ-Elektrode auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur, so dass die n-Typ-Elektrode und die n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur einen ohmschen Kontakt bilden;
  • Durchführen von Ätzen oder Korrodieren für die erste Fläche der epitaktischen Struktur, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  • Bevorzugt umfasst das Herstellungsverfahren: Anordnen einer Ätzmaske auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur, anschließendes Durchführen von Ätzen oder Korrodieren für die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit einem Trockenätzprozess oder einem Nasskorrosionsprozess, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren: Durchführen einer Korrosion für die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit dem Nasskorrosionsprozess, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  • Weiter umfasst das Herstellungsverfahren: Anordnen einer Ätzmaske auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur mittels eines Photolithographieprozesses.
  • Weiter beträgt die Stegbreite der Stegwellenleiterstruktur bevorzugt 0,5-100 µm und die Stegtiefe bevorzugt 0-2 µm, insbesondere größer 0 und kleiner oder gleich 2 µm.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Bilden der p-Typ-Elektrode an die Stützscheibe mittels eines Bindemittels.
  • Weiter kann das Material der Stützscheibe wie oben geschildert sein.
  • Bevorzugt umfasst das Bindemittel Metallbindemittel oder Nichtmetallbindemittel, das Material kann auch wie oben geschildert sein.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Bilden einer Lichtfeldbegrenzungsschicht an der p-Typ-Elektrode und Binden der Lichtfeldbegrenzungsschicht an die Stützscheibe mittels eines Bindemittels.
  • Bevorzugt umfasst die Lichtfeldbegrenzungsschicht zumindest ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Weiter kann das Material der Lichtfeldbegrenzungsschicht auch wie oben geschildert sein.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren: Bilden einer n-Typ-Kontaktschicht, einer optischen n-Typ-Begrenzungsschicht, einer n-seitigen Wellenleiterschicht, einer aktiven Region, einer p-seitigen Wellenleiterschicht, einer Elektronensperrschicht und einer p-Typ-Kontaktschicht nacheinander auf dem Substrat, um eine epitaktische Struktur zu bilden.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Bilden einer optischen p-Typ-Begrenzungsschicht und einer p-Typ-Kontaktschicht nacheinander auf der Elektronensperrschicht.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Abscheiden des als p-Typ-Elektrode verwendeten leitenden Materials auf der p-Typ-Kontaktschicht und Durchführen von Glühen von ohmschem Kontakt, so dass die p-Typ-Elektrode und die p-Typ-Kontaktschicht einen ohmschen Kontakt bilden. Bevorzugt kommt die p-Typ-Elektrode mit der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht in Berührung;
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Verdünnen der n-Typ-Kontaktschicht nach Entfernen des Substrats, anschließendes Abscheiden des als n-Typ-Elektrode verwendeten leitenden Materials auf der n-Typ-Kontaktschicht und Durchführen von Glühen von ohmschem Kontakt, so dass die n-Typ-Elektrode und die n-Typ-Kontaktschicht einen ohmschen Kontakt bilden. Bevorzugt beträgt die Dicke der n-Typ-Kontaktschicht 5-3000 nm;
  • in einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Anordnen einer Ätzmaske auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur mittels eines Photolithographieprozesses nach fertigem Herstellen einer n-Typ-Elektrode, anschließendes Durchführen von Korrodieren für die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit einem Nasskorrosionsprozess, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  • Weiter umfasst das Herstellungsverfahren: Bedecken von zumindest einem Teil des Bereichs auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur außer der Stegwellenleiterstruktur mit einem isolierenden Film nach Bilden der Stegwellenleiterstruktur und Exponieren der n-Typ-Elektrode aus dem isolierenden Film.
  • Dabei kann das Material des isolierendens Film auch wie oben geschildert sein.
  • Weiter umfasst das Herstellungsverfahren: Bilder einer verdickten Elektrode auf der n-Typ-Elektrode.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Durchführen von Ätzen oder Korrodieren für die epitaktische Struktur mit einem Trockenätzprozess oder Nasskorrosionsprozess nach Exponieren der n-Typ-Elektrode aus dem isolierenden Film, Bilden einer Tischplatten-Struktur auf einer Seite der Stegwellenleiterstruktur und Verteilen der p-Typ-Elektroden am Boden der Tischplatten Struktur, anschließendes Herstellen der verdickten Elektroden auf der p-Typ-Elektrode und der n-Typ-Elektrode.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin: Herstellen der Hohlraumfläche der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung mit irgendeinem Verfahren oder einer Kombination von mehr als zwei Verfahren von Spaltung, Trockenätzen und Nasskorrosion nach fertigem Herstellen von den verdickten Elektroden.
  • Weiter umfasst das Material des Substrats irgendeines von GaN, AIN, Saphir, SiC, Si oder eine Kombination von mindestens zwei davon, darauf ist es nicht beschränkt.
  • Bevorzugt kann das Material der n-Typ-Kontaktschicht, der p-Typ-Kontaktschicht, der optischen n-Typ-Begrenzungsschicht, der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht, der p-seitigen Wellenleiterschicht, der n-seitigen Wellenleiterschicht, der aktiven Region, der n-Typ-Elektrode und der p-Typ-Elektrode auch wie oben geschildert sein.
  • Weiter umfasst das für den Nasskorrosionsprozess verwendete Korrosionsreagenz eine alkalische Lösung oder eine saure Lösung. Z.B. umfasst die alkalische Lösung irgendeines von Kaliumhydroxid (KOH), Natriumhydroxid (NaOH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder eine Kombination von mindestens zwei davon; z.B. umfasst die saure Lösung irgendeines von Phosphorsäure (H3PO4) und Fluorwasserstoffsäure (HF) oder eine Kombination von den beiden; allerdings sind sie nicht darauf beschränkt.
  • Siehe 1 bis 7, umfasst ein Herstellungsverfahren für einen Nitridhalbleiterlaser oder eine superlumineszierende Leuchtdiode (im Folgenden als „Vorrichtung“ abgekürzt) in einer charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung Folgendes:
  • Bilder des epitaktischen Materials auf dem Substrat, nämlich der epitaktischen Struktur der Vorrichtung, umfassend eine n-Typ-Kontaktschicht, eine optische n-Typ-Begrenzungsschicht, eine n-seitige Wellenleiterschicht, eine aktive Region, eine p-seitige Wellenleiterschicht, eine Elektronensperrschicht, eine optische p-Typ-Begrenzungsschicht und eine p-Typ-Kontaktschicht, wie in 1 dargestellt.
  • Reinigen der obigen epitaktischen Scheibe, Abscheiden des p-Typ-Metalls von ohmschem Kontakt auf der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht und Durchführen von Glühen von ohmschem Kontakt, um einen besseren ohmschen Kontakt zu bilden, wie in 2 dargestellt.
  • Inverses Binden der epitaktischen Scheibe an die Stützscheibe, Richten der p-Fläche-Elektrode von ohmschem Kontakt (nämlich der p-Typ-Elektrode) nach unten und Binden dieser an die Stützscheibe.
  • Entfernen des Substrats und eines Teils der n-Typ-Kontaktschicht unter Verwendung von Verdünnen, Schleifen, Laser-Abtrennen, Trockenätzen oder Nasskorrosion und anderen Verfahren und Übrigbleiben einer dünneren Typ-Kontaktschicht, um eine n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt herzustellen, wie in 3 dargestellt.
  • Abscheiden eines n-Typ-Metalls von ohmschem Kontakt (nämlich einer n-Typ-Elektrode) auf der (000-1)-Stickstofffläche n-Typ-Schicht von ohmschem Kontakt (nämlich der n-Typ-Kontaktschicht), um einen ohmschen Kontakt zu bilden.
  • Rotierendes Auftragen von Photoresist auf der (000-1)-Stickstoffflächen n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt (nämlich der n-Typ-Elektrode) und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Herstellen des Stegs der Vorrichtung (nämlich der Stegwellenleiterstruktur) mit einem Trockenätzprozess oder Nasskorrosionsprozess.
  • Abscheiden eines isolierenden Mediumsfilms, um andere Zonen außer dem Steg der Vorrichtung zu schützen und somit zu verhindern, dass Strom durch die Zonen eingespeist wird, wie in 4 dargestellt.
  • Abtrennen des isolierenden Mediumsfilms und des Photoresists oberhalb des Stegs, um die n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt zu exponieren.
  • Mit dem Verfahren von Photolithographie, Abscheiden von Metall und Abtrennen ist eine verdickte Elektrode oberhalb der n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt (nämlich der n-Typ-Elektrode) gebildet, wie in 5 dargestellt.
  • Durch Photolithographie und Nassätzen oder Trockenkorrosion wird eine Tischplatten-Struktur auf einer Seite des Stegs gebildet, bei dem Boden der Tischplatten Struktur handelt es sich bei der p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt (nämlich der p-Typ-Elektrode), wie in 6 dargestellt; oder Verdünnen der Stützscheibe und Abscheiden des Metalls auf der anderen Fläche der Stützscheibe, um einen elektrischen Kontakt zu bilden, wie in 7 dargestellt.
  • Herstellen einer Hohlraumfläche des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode, das Herstellungsverfahren umfasst irgendeines von Spalten, Trockenätzen und Nasskorrosion oder eine Kombination von zumindest zwei davon, darauf ist es nicht beschränkt. Beschichten und Splittern, um einen Kern der Vorrichtung zu bilden.
  • Wie in 8 bis 13 dargestellt, umfasst ein Herstellungsverfahren für einen Nitridhalbleiterlaser oder eine superlumineszierende Leuchtdiode (im Folgenden als „Vorrichtung“ abgekürzt) in einer anderen charakteristischen Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung Folgendes:
  • Bilder des epitaktischen Materials auf dem Substrat, nämlich der epitaktischen Struktur der Vorrichtung, umfassend eine n-Typ-Kontaktschicht, eine optische n-Typ-Begrenzungsschicht, eine n-seitige Wellenleiterschicht, eine aktive Region, eine p-seitige Wellenleiterschicht, eine Elektronensperrschicht und eine p-Typ-Kontaktschicht;oder umfassend eine n-Typ-Kontaktschicht, eine optische n-Typ-Begrenzungsschicht, eine n-seitige Wellenleiterschicht, eine aktive Region, eine p-seitige Wellenleiterschicht, eine Elektronensperrschicht, eine optische p-Typ-Begrenzungsschicht und eine p-Typ-Kontaktschicht, wie in 1 dargestellt.
  • Reinigen der obigen epitaktischen Scheibe, Abscheiden des leitenden Films (nämlich der p-Typ-Elektrode) auf der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht und Durchführen von Glühen von ohmschem Kontakt, um einen besseren ohmschen Kontakt zu bilden, wie in 9 dargestellt.
  • Zyklisches alternierendes Abscheiden eines ersten Materials mit niedrigem Brechungsindex 1 und eines zweiten Materials mit niedrigem Brechungsindex oberhalb des durchsichtigen leitenden Films, anschließendes Abscheiden des Bindemittels, wie in 10 dargestellt.
  • Inverses Binden der epitaktischen Scheibe an die Stützscheibe, Richten der Bindefläche nach unten und Binden dieser an die Stützscheibe.
  • Entfernen des Substrats und eines Teils der n-Typ-Kontaktschicht unter Verwendung von Verdünnen, Schleifen, Laser-Abtrennen, Trockenätzen oder Nasskorrosion und anderen Verfahren und Übrigbleiben einer dünneren Typ-Kontaktschicht, um eine n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt (nämlich der n-Typ-Elektrode) herzustellen, wie in 11 dargestellt.
  • Abscheiden eines n-Typ-Metalls von ohmschem Kontakt (nämlich einer n-Typ-Elektrode) auf der (000-1)-Stickstofffläche von ohmschem Kontakt (nämlich der n-Typ-Kontaktschicht), um einen ohmschen Kontakt zu bilden.
  • Rotierendes Auftragen von Photoresist auf der (000-1)-Stickstoffflächen -n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt (nämlich der n-Typ-Elektrode) und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Herstellen des Stegs der Vorrichtung (nämlich der Stegwellenleiterstruktur) mit einem Trockenätzprozess oder Nasskorrosionsprozess.
  • Abscheiden eines isolierenden Mediumsfilms, um andere Zonen außer dem Steg der Vorrichtung zu schützen und somit zu verhindern, dass Strom durch die Zonen eingespeist wird, wie in 12 dargestellt.
  • Abtrennen des isolierenden Mediumsfilms und des Photoresists oberhalb des Stegs, um die n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt zu exponieren.
  • Durch Photolithographie und Nassätzen oder Trockenkorrosion wird eine Tischplatten-Struktur auf einer Seite des Stegs gebildet, bei dem Boden der Tischplatten Struktur handelt es sich bei der p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt.
  • Mit dem Verfahren von Photolithographie, Abscheiden von Metall und Abtrennen ist eine verdickte Elektrode oberhalb der p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt oder n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt gebildet, wie in 13 dargestellt.
  • Herstellen einer Hohlraumfläche des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode, das Herstellungsverfahren umfasst irgendeines von Spalten, Trockenätzen und Nasskorrosion oder eine Kombination von zumindest zwei davon, darauf ist es nicht beschränkt, anschließendes Beschichten und Splittern, um einen Kern der Vorrichtung zu bilden.
  • Mit der obigen technischen Lösung hat die vorliegende Anmeldung mindestens folgende Vorteile:
    1. 1. Bei der vorliegenden Anmeldung wird eine Stegwellenleiterstruktur auf der (000-1)-Stickstofffläche der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung herstellt und für den ohmschen Kontakt von (0001)-Galliumfläche-p-Typ ein Gesamtflächenkontakt verwendet, dadurch kann die Fläche des Einspeisebereichs der p-Fläche zum höchsten Grad vergrößert werden, um den Widerstand der Vorrichtung zu reduzieren. Somit wird durch Auswählen eines Materials mit niedrigem Brechungsindex das Lichtfeld von der p-Seite beschränkt, so dass die p-Typ-Lichtfeldbegrenzungsschicht in der Vorrichtung verdünnt und sogar weggelassen werden kann, somit hat die Vorrichtung einen kleineren Serienwiderstand. Dadurch kann der Widerstand der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung sehr niedrig gehalten werden, um somit die elektrooptische Effizienz der Vorrichtung wirksam zu verbessern, die Wärmeleistung zu verringern, die Sperrschichttemperatur der Vorrichtung zu reduzieren und die Leistung und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zu verbessern.
    2. 2. Weiter kann das Lichtfeld bei der Vorrichtung der vorliegenden Anmeldung unter Verwendung eines Materials mit niedrigem Brechungsindex begrenzt werden, während die Dicke und der Brechungsindex des Materials mit niedrigem Brechungsindex verstellbar ist, dadurch kann der Brechungsindexunterschied zwischen der Lichtfeldbegrenzungsschicht und dem Nitridmaterial erhöht werden, um die Lichtfeldbegrenzung in dem Laser zu verstärken, so dass die Vorrichtung der vorliegenden Anmeldung einen höheren optischen Begrenzungsfaktor aufweist, dadurch kann die Schwellenmaterialverstärkung des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode wesentlich verringert werden, so dass der Schwellenstrom der Vorrichtung verringert wird. Aufgrund der Zuname der Begrenzungsfaktoren des Lasers werden die in der aktiven Region des Quantentopfs und der Wellenleiterschicht mit niedrigem Verlust verteilten Teile des Lichts erhöht, was dazu führt, dass der innere Verlust des Lasers verringert wird, aufgrund dessen wird der Schwellenstrom des Lasers wesentlich verringert.
    3. 3. Weiter hat die Wärmequelle der Vorrichtung der vorliegenden Anmeldung einen kleinen Abstand zu der Wärmesenke, dabei besteht ein kleiner Wärmübertragungsweg; gleichzeitig hat die Wärmesenke eine gute Wärmeleitungsrate, die durch die Wärmequelle generierte Wärme kann durch die ganze p-Fläche in die Wärmesenke übertragen werden, während kein Einfluss des Mediumsfilms mit niedriger Wärmeleitungsrate wie SiO2 und dergleichen besteht, somit werden Kurzschluss, Hohlraumflächenverschmutzung und andere Probleme nicht leicht auftreten, deshalb hat die Vorrichtung der vorliegenden Anmeldung einen niedrigen Wärmewiderstand und eine gute Wärmeableitung, und das ist auch förderlich für die Verbesserung der Leistung und der Zuverlässigkeit der Vorrichtung.
    4. 4. Weiter wird bei der vorliegenden Anmeldung der Steg der Vorrichtung von der (000-1)-Stickstofffläche hergestellt, der (000-1)-Stickstofffläche Nitridhalbleiter ist anfällig für die Korrosion, der Steg kann mit einem Nasskorrosionsprozess hergestellt sein, deshalb besteht kein Einfluss der durch Trockenätzprozess bewirkten Oberflächenzustände, Defekte und Schäden, somit hat die Vorrichtung eine bessere Stabilität und Zuverlässigkeit.
  • Im Zusammenhang mit mehreren Ausführungsformen wird die technische Lösung der vorliegenden Anmeldung im Folgenden näher erläutert.
  • Ausführungsform 1: ein Herstellungsverfahren für einen auf GaN basierten Blaulichtlaser oder superlumineszierende Leuchtdiode in der vorliegenden Ausführungsform umfasst Folgendes:
  • S1: Bilder einer Struktur des Nitridhalbleiterlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode auf dem GaN-Substrat mit einer Vorrichtung der metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), umfassend: eine n-GaN-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 500 nm; 100 Paare von n-Al0.16GaN/GaN-Übergitterstrukturen, wobei jede Schicht eine Dicke von etwa 2,5 nm hat und als optische n-Typ-Begrenzungsschicht verwendet wird; eine n-In0.03Ga0.97N-Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 100 nm; 3 Paare von In0.16Ga0.84N/GaN-Mehrfachquantentöpfen, wobei jede Schicht von den In0.16Ga0.84N-Quantentöpfen eine Dicke von etwa 2,5 nm und jede Schicht der GaN-Barriere eine Dicke von etwa 15 nm hat; eine nicht absichtlich dotierte In0.03Ga0.97N-Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 80 nm; eine p-AI0.2Ga0.8N-Elektronensperrschicht mit einer Dicke von etwa 20 nm; 150 Paare von p-AI0.16GaN/GaN-Übergitterstrukturen, wobei jede Schicht eine Dicke von etwa 2,5 nm hat und als optische p-Typ-Begrenzungsschicht verwendet wird; und eine p-GaN-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 30 nm. Siehe 1.
  • S2: Reinigen der epitaktischen Scheibe mit Aceton, Alkohol, Salzsäure, entionisiertes Wasser und dergleichen, Abscheiden von Ni mit einer Dicke von etwa 5 nm und Au mit einer Dicke von etwa 50 nm nacheinander auf der p-GaN-Kontaktschicht, Glühen für 3 Minuten in einer Atmosphäre der Druckluft mittels eines Schnellglühofens bei 500°C, um einen besseren ohmschen Kontakt zu bilden, wie in 2 dargestellt.
  • S3: Inverses Binden der epitaktischen Scheibe an die Si-Stützscheibe, Richten der p-Fläche-Elektrode Ni/Au von ohmschem Kontakt des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode nach unten und Binden dieser mittels der Bindetechnik ans Metall Ti/Au auf der Si-Stützscheibe. Dabei soll die m-Fäche von GaN auf die 100-Fläche der Si-Stützscheibe ausgerichtet bleiben.
  • S4: Entfernen des GaN-Substrats mit Verdünnen, Schleifen, Polieren und anderen Verfahren, anschließendes Ätzen eines Teils der n-GaN-Kontaktschicht mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP), so dass die übrig bleibende Dicke etwa 50 nm beträgt, um die n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt herzustellen, wie in 3 dargestellt.
  • S5: Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 50 nm/Pt mit einer Dicke von etwa 50 nm/Au mit einer Dicke von etwa 100 nm nacheinander auf der (000-1)-Stickstofffläche -n-GaN-Schicht von ohmschem Kontakt, um eine ohmschen Kontakt von n-Typ zu bilden.
  • S6: Rotierendes Auftragen von Photoresist auf der (000-1)-Stickstofffläch n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt, Durchführen einer Photolithographie, Herstellen eines Maskenmusters des Stegs, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion mit einer KOH-Lösung bei 80°C, Kontrollieren der Korrosionstiefe auf etwa 700 nm durch eine Kontrolle der Zeit, um den Steg des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode zu bilden.
  • S7: Abscheiden von SiN mit einer Dicke von etwa 200 nm mittels einer Vorrichtung der chemischen Gasphasenabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma und Verwenden von diesem als isolierenden Mediumsfilm, um die Seitenwand des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode und die Tischplatten Struktur nach Ätzen zu schützen, wie in 4 dargestellt.
  • S8: Verwenden von Aceton, um den isolierenden Mediumsfilm von SiN und das Photoresist oberhalb des Stegs abzutrennen, so dass die n-Typ-Elektroden von ohmschem Kontakt Ti/Pt/Au exponiert werden.
  • S9: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 50 nm/verdickter Elektrode von Au mit einer Dicke von etwa 500 nm durch Magnetsteuerungs-Spritzen, Abtrennen unter Verwendung von Aceton und Herstellen von verdickten Elektroden. Siehe 5.
  • S10: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion unter Verwendung einer KOH-Lösung bei 80°C, bis der Nitridhalbleiter an der Tischplatten Struktur vollständig korrodiert ist und die p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt exponiert ist. Siehe 5. Oder kann auch die Stützscheibe verdünnt werden, während Metall auf der anderen Fläche der Stützscheibe abgeschieden wird, um einen elektrischen Kontakt zu bilden, wie in 7 dargestellt.
  • S11: Verdünnen der Si-Stützscheibe, anschließendes Spalten des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode entlang der a-Achse des GaN-Materials in die Streifen, dann werden Beschichten und Splittern durchgeführt, bis jetzt wird die Herstellung des Lasers oder des Kerns der superlumineszierenden Leuchtdiode abgeschlossen.
  • Ausführungsform 2: ein Herstellungsverfahren für einen auf GaN basierten Nahultraviolettlaser oder superlumineszierende Leuchtdiode in der vorliegenden Ausführungsform umfasst Folgendes:
  • S1: Bilder einer Struktur des Ultraviolettlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode auf dem Si(111)-Substrat mit einer Vorrichtung der metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), umfassend: eine n-GaN-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 500 nm; 120 Paare von n-Al 0.2GaN/GaN-Übergitterstrukturen, wobei jede Schicht eine Dicke von etwa 2,5 nm hat und als optische n-Typ-Begrenzungsschicht verwendet wird; eine n-AI0.02Ga0.98N n-seitige Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 80 nm; 2 Paare von In0.03Ga0.97N-/A10.08Ga0.92N-Mehrfachquantentöpfen, wobei jede Schicht von den In0.03Ga0.97N-Quantentöpfen eine Dicke von etwa 2,5 nm und jede Schicht der AI0.08Ga0.92N-Barriere eine Dicke von etwa 14 nm hat; eine nicht absichtlich dotierte AI0.02Ga0.98N n-seitige Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 60 nm; eine p-AI0.25Ga0.75N-Elektronensperrschicht mit einer Dicke von etwa 25 nm; 30 Paare von p-AI0.16GaN/GaN-Übergitterstrukturen, wobei jede Schicht eine Dicke von etwa 2,5 nm hat und als optische p-Typ-Begrenzungsschicht verwendet wird; und eine p-GaN-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 20 nm. Siehe 8.
  • S2: Reinigen der epitaktischen Scheibe des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode, Abscheiden von ITO durchsichtigem leitendem Film mit einer Dicke von etwa 100 nm auf der p-GaN-Kontaktschicht, Glühen für 3 Minuten in einer Atmosphäre der Druckluft mittels eines Schnellglühofens bei 550°C, um einen besseren ohmschen Kontakt zu bilden. Siehe 9.
  • S3: Abscheiden von IGZO mit einer Dicke von 50 nm und ITO mit einer Dicke von 100 nm oberhalb des ITO leitenden Films, anschließendes Abscheiden eines Ti-Bindemetalls mit einer Dicke von etwa 30 nm und eines Au-Bindemetalls mit einer Dicke von etwa 150 nm nacheinander oberhalb von ITO. Siehe 10.
  • S4: Inverses Binden der epitaktischen Scheibe des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode an die Si-Stützscheibe, Richten des Bindemetalls Ti/Au des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode nach unten und Binden dieser ans Metall Ti/Au auf der Si-Stützscheibe. Dabei soll die m-Fäche von GaN auf die 100-Fläche der Si-Scheibe ausgerichtet bleiben.
  • S5: Nasskorrosion des Si-Substrats mit Verdünnen, Schleifen und anderen Verfahren und unter Verwendung einer H3PO4-Lösung bei der Raumtemperatur, anschließendes Ätzen eines Teils der n-GaN-Kontaktschicht mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP), so dass die übrig bleibende Dicke etwa 70 nm beträgt, um die n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt herzustellen. Siehe 11.
  • S6: Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 30 nm/Pt mit einer Dicke von etwa 30 nm/Au mit einer Dicke von etwa 50 nm nacheinander auf der (000-1)-Stickstofffläche -n-GaN-Schicht von ohmschem Kontakt, um eine ohmschen Kontakt von n-Typ zu bilden.
  • S7: Rotierendes Auftragen von Photoresist auf der (000-1)-Stickstofffläche n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt, Durchführen einer Photolithographie, Herstellen eines Maskenmusters des Stegs, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion mit einer H3PO4-Lösung bei 70°C, Kontrollieren der Korrosionstiefe auf etwa 300 nm durch eine Kontrolle der Zeit, um den Steg des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode zu bilden.
  • S8: Abscheiden von SiO2 mit einer Dicke von etwa 150 nm mittels einer Vorrichtung der chemischen Gasphasenabscheidung mit induktiv gekoppeltem Plasma und Verwenden von diesem als isolierenden Mediumsfilm, um die Seitenwand des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode und die Tischplatten Struktur nach Ätzen zu schützen. Siehe 12.
  • S9: Verwenden von Aceton, um den isolierenden Mediumsfilm von SiO2 und das Photoresist oberhalb des Stegs abzutrennen, so dass die n-Typ-Elektroden von ohmschem Kontakt Ti/Pt/Au exponiert werden.
  • S10: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion unter Verwendung einer KOH-Lösung bei 80°C, bis der Nitridhalbleiter an der Tischplatten Struktur vollständig korrodiert ist und die p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt exponiert ist.
  • S11: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 100 nm/verdickter Elektrode von Au mit einer Dicke von etwa 300 nm durch Magnetsteuerungs-Spritzen, Abtrennen unter Verwendung von Aceton und Herstellen von verdickten Elektroden. Siehe 13.
  • S12: Bilden der Hohlraumfläche von GaN mittels einer Ätztechnik von induktiv gekoppeltem Plasma und Durchführen einer Schadenentfernung mit einem Nasskorrosionsverfahren unter Verwendung einer TMAH-Lösung.
  • S13: Verdünnen der Si-Stützscheibe, anschließendes Anreißen des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode entlang der a-Achse des GaN-Materials in die Streifen, dann werden Beschichten und Splittern durchgeführt, bis jetzt wird die Herstellung des Lasers oder des Kerns der superlumineszierenden Leuchtdiode abgeschlossen.
  • Ausführungsform 3: ein Herstellungsverfahren für einen auf AlGaN basierten Tiefultraviolettlaser oder superlumineszierende Leuchtdiode in der vorliegenden Ausführungsform umfasst Folgendes:
  • S1: Bilder einer Struktur des Tiefultraviolettlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode auf dem Saphir-Substrat mit einer Vorrichtung der metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), umfassend: eine n-AI0.45Ga0.5N-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 1000 nm; 100 Paare von n-AI0.65Ga0.35N/AI0.45Ga0.55N-Übergitterstrukturen, wobei jede Schicht eine Dicke von etwa 2,3 nm hat und als optische n-Typ-Begrenzungsschicht verwendet wird; eine n-Al0.45Ga0.55N n-seitige Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 75 nm; 3 Paare von AI0.35Ga0.65N-/AI0.45Ga0.55N-Mehrfachquantentöpfen, wobei jede Schicht von den AI0.35Ga0.65N-Quantentöpfen eine Dicke von etwa 3 nm und jede Schicht der AI0.45Ga0.55N-Barriere eine Dicke von etwa 10 nm hat; eine nicht absichtlich dotierte AI0.45Ga0.55N p-seitige Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 60 nm ; eine p-AI0.65Ga0.35N-Elektronensperrschicht mit einer Dicke von etwa 20 nm; und eine p-AI0.45Ga0.55N-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 50 nm. Siehe 8.
  • S2: Reinigen der epitaktischen Scheibe des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode, Abscheiden von IGZO durchsichtigem leitendem Film mit einer Dicke von etwa 120 nm auf der p-AI0.45Ga0.55N-Kontaktschicht, Glühen für 4 Minuten in einer Atmosphäre der Druckluft mittels eines Schnellglühofens bei 550°C, um einen besseren ohmschen Kontakt zu bilden. Siehe 9.
  • S3: Abscheiden von ITO mit einer Dicke von 100 nm und IGZO durchsichtige mit einer Dicke von 80 nm oberhalb des IGZO durchsichtigen leitenden Films, anschließendes Abscheiden eines Ni-Bindemetalls mit einer Dicke von etwa 30 nm und eines Au-Bindemetalls mit einer Dicke von etwa 120 nm nacheinander oberhalb von IGZO. Siehe 10.
  • S4: Inverses Binden der epitaktischen Scheibe des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode an das AIN-Keramiksubstrat, Richten des Bindemetalls Ni/Au des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode nach unten und Binden dieser ans Metall Ti/Au auf dem AIN-Keramiksubstrat.
  • S5: Anschließendes Abtrennen des Saphir-Substrats mit einer Laserabtrennungstechnik, anschließendes Ätzen eines Teils der n-AI0.45Ga0.55N-Kontaktschicht mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP), so dass die übrig bleibende Dicke etwa 30 nm beträgt, um die n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt herzustellen. Siehe 11.
  • S6: Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 50 nm/AI mit einer Dicke von etwa 100 nm/Ti mit einer Dicke von etwa 50 nm/Au mit einer Dicke von etwa 100 nm nacheinander auf der (000-1)-Stickstofffläche -n-AlGaN-Schicht von ohmschem Kontakt, um eine ohmschen Kontakt von n-Typ zu bilden.
  • S7: Rotierendes Auftragen von Photoresist auf der (000-1)-Stickstofffläche n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt, Durchführen einer Photolithographie, Herstellen eines Maskenmusters des Stegs, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion mit einer KOH-Lösung bei 80°C, Kontrollieren der Korrosionstiefe auf etwa 400 nm durch eine Kontrolle der Zeit, um den Steg des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode herzustellen.
  • S8: Abscheiden von Al203 mit einer Dicke von etwa 200 nm mittels einer Elektronenstrahlen-Verdampfvorrichtung und Verwenden von diesem als isolierenden Mediumsfilm, um die Seitenwand des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode und die Tischplatten Struktur nach Ätzen zu schützen. Siehe 12.
  • S9: Verwenden von Aceton, um den isolierenden Mediumsfilm von AI203 und das Photoresist oberhalb des Stegs abzutrennen, so dass die n-Typ-Elektroden von ohmschem Kontakt exponiert werden.
  • S10: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion unter Verwendung einer KOH-Lösung bei 60°C, bis der Nitridhalbleiter an der Tischplatten Struktur vollständig korrodiert ist und die p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt exponiert ist.
  • S11: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 100 nm/verdickter Elektrode von Au mit einer Dicke von etwa 400 nm durch Elektronenstrahlen-Verdampfen, Abtrennen unter Verwendung von Aceton und Herstellen von verdickten Elektroden. Siehe 13.
  • S12: Verdünnen der AIN-Keramiksubstrab, anschließendes Spalten des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode entlang der a-Achse des AlGaN-Materials in die Streifen, dann werden Beschichten und Splittern durchgeführt, bis jetzt wird die Herstellung des Lasers oder des Kerns der superlumineszierenden Leuchtdiode abgeschlossen.
  • Ausführungsform 4: ein Herstellungsverfahren für einen auf GaN basierten Grünlichtlaser oder superlumineszierende Leuchtdiode in der vorliegenden Ausführungsform umfasst Folgendes:
  • S1: Bilder einer Struktur des Grünlichtlasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode auf dem SiC-Substrat mit einer Vorrichtung der metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), umfassend: eine n-GaN-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 500 nm; eine mit Si hoch dotierte n-GaN-Schicht mit einer Dicke von 500 nm, die als optische n-Typ-Begrenzungsschicht verwendet wird; eine n-In0.05Ga0.95N n-seitige Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 110 nm; 2 Paare von ln0.3Ga0.7N/GaN-Mehrfachquantentöpfen, wobei jede Schicht von den In0.3Ga0.7N-Quantentöpfen eine Dicke von etwa 2,5 nm und jede Schicht der GaN-Barriere eine Dicke von etwa 12 nm hat; eine nicht absichtlich dotierte In0.05Ga0.95N p-seitige Wellenleiterschicht mit einer Dicke von etwa 90 nm; eine p-AI0.2Ga0.8N-Elektronensperrschicht mit einer Dicke von etwa 15 nm; und eine p-GaN-Kontaktschicht mit einer Dicke von etwa 20 nm. Siehe 8.
  • S2: Reinigen der epitaktischen Scheibe des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode, Abscheiden von ITO durchsichtigem leitendem Film mit einer Dicke von etwa 100 nm auf der p-GaN-Kontaktschicht, Glühen für 6 Minuten in einer Atmosphäre der Druckluft mittels eines Schnellglühofens bei 450°C, um einen besseren ohmschen Kontakt zu bilden. Siehe 9.
  • S3: Abscheiden von 3 Paaren von SiO2 mit einer Dicke von 80 nm und iO2 mit einer Dicke von 58 nm oberhalb des ITO leitenden Films, anschließendes Abscheiden eines Ti-Bindemetalls mit einer Dicke von etwa 40 nm und eines Au-Bindemetalls mit einer Dicke von etwa 130 nm nacheinander oberhalb von TiO2. Siehe 10.
  • S4: Inverses Binden der epitaktischen Scheibe des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode an die Molybdän-Stützscheibe, Richten des Bindemetalls Ti/Au des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode nach unten und Binden dieser ans Metall Ti/Au auf der Molybdän-Stützscheibe.
  • S5: Nasskorrosions-Entfernen des SiC-Substrats mit Verdünnen, Schleifen und anderen Verfahren und unter Verwendung einer KOH-Lösung, anschließendes Ätzen eines Teils der n-GaN-Kontaktschicht durch Ionenstrahl-Ätzen (IBE), so dass die übrig bleibende Dicke etwa 20 nm beträgt, um die n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt herzustellen. Siehe 11.
  • S6: Durchführen einer elektrochemischen Korrosion zum Korrodieren einer mit Si hoch dotierten n-GaN-Schicht in eine poröse GaN-Struktur.
  • S7: Abscheiden von Ti mit einer Dicke von etwa 80 nm/Pt mit einer Dicke von etwa 80 nm/Au mit einer Dicke von etwa 100 nm nacheinander auf der (000-1) Stickstofffläche-n-GaN-Schicht von ohmschem Kontakt, um eine ohmschen Kontakt von n-Typ zu bilden.
  • S8: Rotierendes Auftragen von Photoresist auf der (000-1)-Stickstofffläche n-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt, Durchführen einer Photolithographie, Herstellen eines Maskenmusters des Stegs, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion mit einer TMAH-Lösung bei 40°C, Kontrollieren der Korrosionstiefe auf etwa 400 nm durch eine Kontrolle der Zeit, um den Steg des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode zu bilden.
  • S9: Abscheiden von AIN mit einer Dicke von etwa 150 nm mittels einer Atomlagenabscheidungsvorrichtung und Verwenden von diesem als isolierenden Mediumsfilm, um die Seitenwand des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode und die Tischplatten Stuktur nach Ätzen zu schützen. Siehe 12.
  • S10: Verwenden von Aceton, um den isolierenden Mediumsfilm von AIN und das Photoresist oberhalb des Stegs abzutrennen, so dass die n-Typ-Elektroden von ohmschem Kontakt Ti/Pt/Au exponiert werden.
  • S11: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Durchführen einer Nasskorrosion unter Verwendung einer KOH-Lösung bei 60°C, bis der Nitridhalbleiter an der Tischplatten Struktur vollständig korrodiert ist und die p-Typ-Elektrode von ohmschem Kontakt ITO exponiert ist.
  • S12: Rotierendes Auftragen von Photoresist und Durchführen einer Photolithographie, anschließendes Abscheiden von Ni mit einer Dicke von etwa 30 nm/verdickter Elektrode von Au mit einer Dicke von etwa 400 nm durch Magnetsteuerungs-Spritzen, Abtrennen unter Verwendung von Aceton und Herstellen von verdickten Elektroden. Siehe 13.
  • S13: Bilden der Hohlraumfläche des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode mittels einer Ätztechnik von induktiv gekoppeltem Plasma und Entfernen von Ionenschäden mit einem Nasskorrosionsverfahren unter Verwendung einer TMAH-Lösung.
  • S14: Verdünnen der Molybdän-Stützscheibe, anschließendes Anreißen des Lasers oder der superlumineszierenden Leuchtdiode entlang der a-Achse des GaN-Materials in die Streifen, dann werden Beschichten und Splittern durchgeführt, bis jetzt wird die Herstellung des Lasers oder des Kerns der superlumineszierenden Leuchtdiode abgeschlossen.
  • Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in der Beschreibung die Fachwörter „umfassen“, „aufweisen“ oder andere Varianten ein nicht ausschließendes Aufweisen decken, so dass ein eine Serie von Elementen umfassender Prozess, Verfahren, Objekt oder Gerät sowohl solche Elemente als auch andere nicht deutlich aufgelistete Elemente oder angeborene Elemente von diesem Prozess, Verfahren, Objekt oder Gerät umfasst. Wenn keine mehr Beschränkungen bestehen, wird es bei einem durch die Formulierung „umfassend ein......“ definierten Element nicht ausgeschlossen, dass in einem das Element umfassenden Prozess, Verfahren, Objekt oder Gerät noch andere gleiche Elemente bestehen.

Claims (53)

  1. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtungdadurch, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine epitaktische Struktur umfasst, welche eine erste Fläche und eine der ersten Fläche abgewandte zweite Fläche umfasst, wobei die erste Fläche eine (000-1)-Stickstoff-Fläche ist und sich auf der n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die zweite Fläche sich auf der p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur in elektrischem Kontakt mit der n-Typ-Elektrode (113, 215) steht und die p-Typ-Seite in elektrischem Kontakt mit der p-Typ-Elektrode (110, 209) steht, und wobei auf der ersten Fläche eine Stegwellenleiterstruktur gebildet ist; wobei die epitaktische Struktur eine n-Typ-Kontaktschicht (102, 202), eine n-seitige Wellenleiterschicht (104, 204), eine aktive Region (105, 205), eine p-seitige Wellenleiterschicht (106, 206) und eine p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) umfasst, wobei die n-Typ-Elektrode (113, 215) in elektrischem Kontakt mit der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) steht und die p-Typ-Elektrode (110, 209) in elektrischem Kontakt mit der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) steht; zwischen der n-Typ-Elektrode (113, 215) und der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) ein ohmscher Kontakt gebildet ist, wobei zwischen der p-Typ-Elektrode (110, 209) und der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) ein ohmscher Kontakt gebildet ist; die p-Typ-Elektrode (110, 209) mit der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) in Berührung kommt; zwischen der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) und der n-seitigen Wellenleiterschicht (104, 204) weiterhin eine optische n-Typ-Begrenzungsschicht (103, 203) angeordnet ist; zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) weiterhin eine optische p-Typ-Begrenzungsschicht (108) angeordnet ist; und wobei zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) eine Elektronensperrschicht (107, 207) angeordnet ist, wobei die Elektronensperrschicht (107, 207) zwischen der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht (108) angeordnet ist.
  2. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) 5-3000 nm beträgt.
  3. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Bereichs auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur außer der Stegwellenleiterstruktur mit einem isolierenden Film (115, 217) bedeckt ist.
  4. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des isolierenden Films (115, 217) irgendeines von SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, AlON, SiAlON, TiO2, Ta2O5, ZrO2 und Polysilizium oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  5. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche der epitaktischen Struktur weiterhin mit einer verdickten Elektrode (116, 218) bedeckt ist, die mit der n-Typ-Elektrode (113, 215) elektrisch verbunden ist.
  6. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegbreite der Stegwellenleiterstruktur 0,5-100 µm und die Stegtiefe 0-2 µm beträgt.
  7. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202), der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208), der optischen n-Typ-Begrenzungsschicht (103, 203), der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht (108), der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der n-seitigen Wellenleiterschicht (104, 204) Alx1lny1Ga(1-x1-y1)N umfasst, wobei x1 und y1 jeweils größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 sind, und wobei 0≤ (x1 +y1) ≤1.
  8. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der aktiven Region (105, 205) Alx2Iny2Ga(1-x2-y2)N oder Alx3Iny3Ga(1-x3-y3)N umfasst, wobei x2, y2, x3 und y3 jeweils größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 sind, und wobei 0≤ (x2+y2) ≤1, 0≤ (x3+y3) ≤1.
  9. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der n-Typ-Elektrode (113, 215) und der p-Typ-Elektrode (110, 209) irgendeines von Ni, Ti, Pd, Pt, Au, Al, TiN, ITO und IGZO oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  10. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die p-Typ-Elektrode (110, 209) weiterhin mit einer Stützscheibe (112, 214) verbunden ist.
  11. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die p-Typ-Elektrode (110, 209) durch eine Bindeschicht (111, 212, 213) mit der Stützscheibe (112, 214) verbunden ist.
  12. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützscheibe (112, 214) irgendeines von Siliziumsubstrat, Kupferstützscheibe, Molybdän-Kupfer-Stützscheibe, Molybdän-Stützscheibe und Keramiksubstrat umfasst.
  13. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindeschicht (111, 212, 213) eine Metallbindeschicht oder eine Nichtmetallbindeschicht umfasst.
  14. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbindeschicht irgendeines von AuSn, NiSn, AuAu und NiGe oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  15. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nichtmetallbindeschicht irgendeines von NaCI, SiO2, CrO2, Al2O3, Diamanten oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  16. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der p-Typ-Elektrode (110, 209) und der Stützscheibe (112, 214) eine Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) angeordnet ist.
  17. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) zwischen der p-Typ-Elektrode (110, 209) und der Bindeschicht (111, 212, 213) angeordnet ist.
  18. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) zumindest ein Material mit niedrigem Brechungsindex (210, 211) umfasst.
  19. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) irgendeines von SiO2, SiNx, TiO2, ZrO2, AlN, Al2O3, Ta2O5, HfO2, HfSiO4, AION, porösem GaN, TiN, ITO und IGZO oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  20. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung einen Nitridhalbleiterlaser oder eine superlumineszierende Leuchtdiode umfasst.
  21. Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung einen III-V-Gruppe-Nitridhalbleiterlaser oder eine superlumineszierende Leuchtdiode umfasst.
  22. Herstellungsverfahren für eine Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes umfasst: Bilden einer epitaktischen Struktur der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung auf dem Substrat (101, 201), wobei die epitaktische Struktur eine erste Fläche und eine der ersten Fläche abgewandte zweite Fläche umfasst, und wobei die erste Ebene eine (000-1)-Stickstoff-Fläche ist und sich auf der n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet, und wobei die zweite Fläche sich auf der p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur befindet; Anordnen der p-Typ-Elektrode (110, 209) auf der zweiten Fläche der epitaktischen Struktur, so dass die p-Typ-Elektrode (110, 209) und die p-Typ-Seite der epitaktischen Struktur einen ohmschen Kontakt bilden; Entfernen des Substrats (101, 201) und Anordnen der n-Typ-Elektrode (113, 215) auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur, so dass die n-Typ-Elektrode (113, 215) und die n-Typ-Seite der epitaktischen Struktur einen ohmschen Kontakt bilden; Durchführen von Ätzen oder Korrodieren für die erste Fläche der epitaktischen Struktur, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden; wobei das Bilden der epitaktischen Struktur das Bilden einer n-Typ-Kontaktschicht (102, 202), einer optischen n-Typ-Begrenzungsschicht (103, 203), einer n-seitigen Wellenleiterschicht (104, 204), einer aktiven Region (105, 205), einer p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206), einer Elektronensperrschicht (107, 207) und einer p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) nacheinander auf dem Substrat (101, 201), umfasst; weiterhin umfassend das Bilden einer optischen p-Typ-Begrenzungsschicht (108) und einer p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) nacheinander auf der Elektronensperrschicht (107, 207).
  23. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Anordnen einer Ätzmaske auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur, anschließendes Durchführen von Ätzen oder Korrodieren für die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit einem Trockenätzprozess oder einem Nasskorrosionsprozess, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  24. Herstellungsverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Durchführen einer Korrosion für die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit dem Nasskorrosionsprozess, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  25. Herstellungsverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Anordnen einer Ätzmaske auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur mittels eines Photolithographieprozesses.
  26. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegbreite der Stegwellenleiterstruktur 0,5-100 µm und die Stegtiefe 0-2 µm beträgt.
  27. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Bilden der p-Typ-Elektrode (110, 209) an eine Stützscheibe (112, 214) mittels eines Bindemittels (111, 212, 213).
  28. Herstellungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützscheibe (112, 214) irgendeines von Siliziumsubstrat, Kupferstützscheibe, Molybdän-Kupfer-Stützscheibe, Molybdän-Stützscheibe und Keramiksubstrat umfasst.
  29. Herstellungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (111, 212, 213) Metallbindemittel oder Nichtmetallbindemittel umfasst.
  30. Herstellungsverfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallbindemittel irgendeines von AuSn, NiSn, AuAu und NiGe oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  31. Herstellungsverfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Nichtmetallbindeschicht irgendeines von NaCl, SiO2, CrO2, Al2O3, Diamanten oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  32. Herstellungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Bilden einer Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) an der p-Typ-Elektrode (110, 209) und Binden der Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) an die Stützscheibe (112, 214) mittels eines Bindemittels (111, 212, 213).
  33. Herstellungsverfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) zumindest ein Material mit niedrigem Brechungsindex (210, 211) umfasst.
  34. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Lichtfeldbegrenzungsschicht (210, 211) irgendeines von SiO2, SiNx, TiO2, ZrO2, AlN, Al2O3, Ta2O5, HfO2, HfSiO4, AlON, porösem GaN, TiN, ITO und IGZO oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  35. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Abscheiden des als p-Typ-Elektrode (110, 209) verwendeten leitenden Materials auf der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) und Durchführen von Glühen des ohmschen Kontakts, so dass die p-Typ-Elektrode (110, 209) und die p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) einen ohmschen Kontakt bilden.
  36. Herstellungsverfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die p-Typ-Elektrode (110, 209) mit der gesamten Fläche der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208) in Berührung kommt.
  37. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Verdünnen der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) nach Entfernen des Substrats (101, 201), anschließendes Abscheiden des als n-Typ-Elektrode (113, 215) verwendeten leitenden Materials auf der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) und Durchführen von Glühen des ohmschen Kontakts so dass die n-Typ-Elektrode (113, 215) und die n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) einen ohmschen Kontakt bilden.
  38. Herstellungsverfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202) 5-3000 nm beträgt.
  39. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Anordnen einer Ätzmaske auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur mittels eines Photolithographieprozesses nach fertigem Herstellen einer n-Typ-Elektrode (113, 215), anschließendes Durchführen von Korrodieren für die erste Fläche der epitaktischen Struktur mit einem Nasskorrosionsprozess, um eine Stegwellenleiterstruktur zu bilden.
  40. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Bedecken von zumindest einem Teil des Bereichs auf der ersten Fläche der epitaktischen Struktur außer der Stegwellenleiterstruktur mit einem isolierenden Film (115, 217) nach Bilden der Stegwellenleiterstruktur und Exponieren der n-Typ-Elektrode (113, 215) aus dem isolierenden Film (115, 217).
  41. Herstellungsverfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des isolierenden Films (115, 217) irgendeines von SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, AlON, SiAlON, TiO2, Ta2O5, ZrO2 und Polysilizium oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  42. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Bilden einer verdickten Elektrode (116, 218) auf der n-Typ-Elektrode (113, 215).
  43. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Durchführen von Ätzen oder Korrodieren für die epitaktische Struktur mit einem Trockenätzprozess oder Nasskorrosionsprozess nach Exponieren der n-Typ-Elektrode (113, 215) aus dem isolierenden Film (115, 217), Bilden einer Tischplattenstruktur auf einer Seite der Stegwellenleiterstruktur und Verteilen der p-Typ-Elektroden (110, 209) am Boden der Tischplattenstruktur, anschließendes Herstellen der verdickten Elektroden (116, 218) auf der p-Typ-Elektrode (110, 209) und der n-Typ-Elektrode (113, 215).
  44. Herstellungsverfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Herstellen der Hohlraumfläche der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung mit irgendeinem Verfahren oder einer Kombination von mehr als zwei Verfahren von Spaltung, Trockenätzen und Nasskorrosion nach fertigem Herstellen von den verdickten Elektroden (116, 218).
  45. Herstellungsverfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Beschichten und Splittern nach fertigem Herstellen der Hohlraumfläche der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung, um einen Kern der Nitridhalbleiter-Lichtemissionsvorrichtung zu bilden.
  46. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren weiterhin umfasst: Trennen der epitaktischen Scheibe in eine Streifenstruktur, wobei das Verfahren zum Trennen in die Streifen irgendeines von Spalten, Ätzen, Anreißen und Polieren oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  47. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Substrats (101, 201) irgendeines von GaN, AIN, Saphir, SiC, Si oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  48. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der n-Typ-Kontaktschicht (102, 202), der p-Typ-Kontaktschicht (109, 208), der optischen n-Typ-Begrenzungsschicht (103, 203), der optischen p-Typ-Begrenzungsschicht (108), der p-seitigen Wellenleiterschicht (106, 206) und der n-seitigen Wellenleiterschicht (104, 204) Alx1Iny1Ga(1-x1-y1)N umfasst, wobei x1 und y1 jeweils größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 sind, und wobei 0≤ (x1 +y1) ≤1.
  49. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der aktiven Region (105, 205) Alx2Iny2Ga(1-x2-y2)N oder Alx3Iny3Ga(1-x3-y3)N umfasst, wobei x2, y2, x3 und y3 jeweils größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 sind, und wobei 0≤(x2+y2) ≤1, 0≤ (x3+y3) ≤1.
  50. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der n-Typ-Elektrode (113, 215) und der p-Typ-Elektrode (110, 209) irgendeines von Ni, Ti, Pd, Pt, Au, Al, TiN, ITO und IGZO oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  51. Herstellungsverfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das für den Nasskorrosionsprozess verwendete Korrosionsreagenz eine alkalische Lösung oder eine saure Lösung umfasst.
  52. Herstellungsverfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Lösung irgendeines von Kaliumhydroxid (KOH), Natriumhydroxid (NaOH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder eine Kombination von mindestens zwei davon umfasst.
  53. Herstellungsverfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die saure Lösung irgendeines von Phosphorsäure (H3PO4) und Fluorwasserstoffsäure (HF) oder eine Kombination von den beiden umfasst.
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