DE60038216T2 - Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung und ein Herstellungsverfahren davon, und genauer gesagt auf eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, welche für ein lichtemittierendes Halbleitergerät mit einer hohen Lichtemissions-Wirksamkeit geeignet ist.
  • Ein Speichergerät, welches eine optische Aufzeichnung verwendet, hat eine hohe Speicherkapazität und ist durch eine lange Lebensdauer und eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund von einer Kontaktfreiheit gekennzeichnet, so dass dieser Typ von Gerät weit verbreitet wird. Da das Licht für die Verwendung hierbei eine kürzere Wellenlänge hat, kann eine Aufzeichnungsdichte erhöht werden, wobei somit Blau- oder Grünlicht-Emissionselemente verwendet werden. Darüber hinaus wurden bestimmte neue Lichtemissionselemente realisiert, wie beispielsweise weiße LEDs, welche ein weißes Licht erlangen, indem eine blaue LED mit einer YAG-Fluoreszenzsubstanz zusammengefasst wird.
  • Als die Blau-zu-Grünlicht-Emissionselemente wurden eine Lichtemissionsdiode (LED) und eine Laserdiode (LD), welche eine hohe Luminanz haben, nun mit einem GaN-basierten Material erlangt.
  • In den letzten Jahren wurde als eine Kristallwachstumstechnik des GaN-basierten Lichtemissionselements viel Aufmerksamkeit gerichtet auf das epitaktische laterale übermäßige Wachstum (ELO).
  • 11A ist eine Schnittansicht, welche einen Umriss von einem Wachstumszustand im ELO zeigt. Zunächst wird eine selektive Wachstumsmaske 2 auf einem Saphirsubstrat 1 ausgebildet (11A), und das Wachstum von einem GaN-basierten Film wird dann mit ELO durchgeführt, so dass bei einem Kristalldefekt der GaN-basierte Film derart wächst, um die selektive Wachstumsmaske aufgrund von einer Differenz von einer Wachstumsgeschwindigkeit im ELO zwischen lateralen und vertikalen Richtungen einzuschließen (11B und 11C). Darüber hinaus gibt es in diesem Fall, da der Kristalldefekt zusammen mit dem schnellen Wachstum in lateraler Richtung erzeugt wird, einen sehr geringen Fehler im GaN-Film durch ELO auf der selektiven Wachstumsmaske. Wenn eine Epitaxieschicht auf diesem Film aufgestapelt wird, um eine Elementstruktur zu erlangen (11D), ist eine Fehlerdichte von einem Substrat sehr gering, und daher kann eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung erlangt werden, welche hervorragende Lichtemissionseigenschaften hat.
  • Bei einer Lichtemissionsmitte (D/A)-Typ Blau-LED-Aufbau der Lichtemissionsdioden (LED) mit der hohen Luminanz, bei welchem ein solches GaN-basiertes Material verwendet wird, wird InGaN, welches eine aktive Schicht ist, mit Si als ein Donator und Zn, Mg oder dergleichen als ein Akzeptor dotiert, wobei eine gewünschte Lichtemissions-Wellenlänge in einem Lichtemissionszentrum, nicht in einem Bandende, erlangt wird, und daher, zusätzlich zu einem sichtbaren Licht, zahlreiche ultraviolette (UV) Lichter erzeugt werden. Somit, im Falle von In 13% in der Zusammensetzung von dieser aktiven Schicht, beträgt die Lichtemissions-Wellenlänge im Bandende von einer Mitten-Wellenlänge von 400 nm gleich ungefähr 365 nm, jedoch ist neben dem ultravioletten Licht von der Lichtemissionsmitte das ultraviolette Licht von diesem Bandende ebenfalls präsent, und, wenn der Injektionsstrom zunimmt, nimmt ein Anteil des von dem Bandende emittierten Lichtes zu. Jedoch wird dieses ultraviolette Licht nicht wirksam verwendet, so dass eine Lichtextraktionswirksamkeit auf einem niedrigen Pegel verbleibt.
  • Darüber hinaus wird bei einer UV-Lichtemissions-LED, welche in der Zusammensetzung abnimmt und lediglich das ultraviolette Licht aus der aktiven Schicht erzeugt, das erzeugte ultraviolette Licht nicht wirksam extrahiert, und verbleibt eine externe Quantum-Wirksamkeit niedrig. Ferner wird die zuvor genannte ELO-Technik lediglich zur vorgegebenen Reduktion verwendet.
  • In der JP 11087778 ist eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung offenbart, welche eine stabile Lichtemissions-Wellenlänge hat und welche eine Lichtemission mit hoher Helligkeit in einem Wellenlängenbereich vom sichtbaren Bereich zu Infrarot erlaubt. Eine fluoreszierende Substanz ist in einem Teil der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung enthalten. Die fluoreszierende Substanz hat eine Absorptionsspitze im Wellenlängenband von 340 bis 380 nm. Daher, um eine Wellenlänge durch die fluoreszierende Substanz wirksam umzuwandeln, emittiert eine Lichtemissionsschicht vorzugsweise Ultraviolettstrahlen eines Wellenlängenbandes von 380 nm oder weniger. Die fluoreszierende Substanz kann zunächst in einer p-Typ-Elektrodenschicht, dann in einer Siliziumoxid-Oberflächenschicht oder in einer Stromunterdrückungs-Oberflächenschicht oder in jeglicher Halbleiterschicht enthalten sein. Jedoch ist es bei der Herstellung schwierig, eine bestimmte fluoreszierende Substanz in der Halbleiterschicht zu enthalten, welche im Allgemeinen durch ein Dampfphasenwachstum ausgebildet ist.
  • Umriss der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde dazu entwickelt, um dieses Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe davon, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bereitzustellen, welche eine hohe Lichtextraktionswirksamkeit hat.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bereitgestellt, welche als einen Schichtaufbau enthält:
    ein Isoliersubstrat;
    GaN-basierte geschichtete Filme, welche auf dem Isoliersubstrat geschichtet sind, wobei einer dieser Filme ein GaN-basierter Film auf einem Maskenmuster zum epitaktischen lateralen übermäßigen Wachstum (ELO) ist; und
    eine GaN-basierte aktive Schicht auf den GaN-basierten geschichteten Filmen, zum Emittieren von zumindest einem ultravioletten Licht-Bestandteil;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Maskenmuster eine fluoreszierende Substanz zum Umwandeln des ultravioletten Lichts in ein sichtbares Licht enthält.
  • Gemäß der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung ist es, da eine fluoreszierende Substanz zuvor in eine selektive Wachstumsmaskenschicht für ELO gemischt ist, möglich, ein ultraviolettes Licht, welches zuvor nicht wirksam verwendet wurde, in ein sichtbares Licht in der Nähe von einer aktiven Schicht umzuwandeln, und kann eine Verbindungswirksamkeit mit der fluoreszierenden Substanz bemerkenswert verbessert werden.
  • Es kann weiter bevorzugt eine oberste Schicht bereitgestellt werden, welche eine Schutzschicht enthält, welche die fluoreszierende Substanz enthält, und eine Lichtemissionswirksamkeit kann ferner verbessert werden, indem eine Umwandlungswirksamkeit zum sichtbaren Licht von dem ultravioletten Licht erhöht wird.
  • Eine Linse kann auf der Isoliersubstrat-Rückoberflächenseite ausgebildet werden, wodurch es möglich ist, das Licht von der Rückoberflächenseite zu extrahieren, und die vorliegende Erfindung kann ebenfalls bei einer Flip-Chip-Befestigung oder dergleichen angewendet werden.
  • Die Dicke der selektiven Wachstumsmaskenschicht, welche die fluoreszierende Substanz enthält, kann im Bereich von 50 nm bis 20 μm sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt von der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren von einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung bereitgestellt, welches enthält: einen Schritt eines Züchtens von einem Stapel von GaN-basierten Halbleiterschichten auf einem Isoliersubstrat, wobei der Schritt einen Schritt eines Verwendens von einem Beschichtungsmaterial, welches eine fluoreszierende Substanz enthält, zum Umwandeln eines ultravioletten Lichtes in ein sichtbares Licht, als ein Basismaterial zum Ausbilden einer selektiv gezüchteten Maskenschicht, und einen Schritt eines Verwendens der Maskenschicht zum Züchten eines GaN-basierten Films durch ein epitaktisches laterales übermäßiges Wachstum (ELO) enthält; und einen Schritt eines Schichtens von einer GaN-basierten aktiven Schicht, zum Emittieren von zumindest dem ultravioletten Licht, auf diesen GaN-basierten Halbleiterschicht-Stapel.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Element-Schnittansicht, welche einen Aufbau von einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Schnittansicht, welche einen Aufbau von einem lichtemittierenden Halbleitergerät zeigt, welches die in 1 gezeigte lichtemittierende Halbleitervorrichtung verwendet.
  • 3 ist eine schematische Ansicht, welche einen Lichtemissionsbetrieb in der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Kurvenverlauf, welcher eine Lichtemissions-Intensitätsverteilung von der in 3 gezeigten lichtemittierenden Halbleitervorrichtung zeigt.
  • 5 ist eine Element-Schnittansicht, welche ein Modifikationsbeispiel von der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung zeigt.
  • 6 ist ein schematisches Schaubild, welches einen Lichtemissionsbetrieb in der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung von einem UV-Lichtemissionstyp zeigt.
  • 7 ist eine Draufsicht, welche eine Musterform von einer selektiven Wachstumsmaske zeigt.
  • 8 ist eine Draufsicht, welche eine weitere Musterform von der selektiven Wachstumsmaske zeigt.
  • 9 ist eine Draufsicht, welche eine weitere Musterform von der selektiven Wachstumsmaske zeigt.
  • 10A bis 10D sind schrittweise Schnittansichten, welchen einen Herstellungsprozess von der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • 11A bis 11D sind schrittweise Schnittansichten, welche einen Wachstumszustand durch eine ELO-Maske und ELO zeigen.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Schnittansicht, welche einen Aufbau von einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Eine GaN-Pufferschicht 12 und eine n-GaN-Schicht 13 sind auf einem Saphirsubstrat 11 gestapelt, auf den Schichten ist eine ELO-Maskenschicht 15, welche aus SiO2, welches gleichförmig in eine fluoreszierende Substanz gemischt ist, ausgebildet ist, gestapelt, auf der Schicht sind eine n-GaN-Schicht 16, welche unter Verwendung der Maske mit ELO ausgebildet ist, ferner eine InGaN-Aktivschicht 17, eine p-AlGaN-Kappenschicht 18, eine p-GaN-Kleidungsschicht 19 und eine p+-GaN-Kontaktschicht 20 gestapelt, eine transparente Elektrode 22 ist auf einer Lichtextraktionsoberfläche von der p+-GaN-Kontaktschicht 20 ausgebildet, wobei eine p-Elektrode 24, welche die transparente Elektrode kontaktiert, und eine n-Elektrode 25 auf der freigelegten n-GaN-Schicht 16 jeweils ausgebildet sind, und wobei die gesamte Oberfläche mit Passivierungsfilmen 21 und 23 bedeckt ist. Dieser Passivierungsfilm ist ebenfalls mit dem fluoreszierenden Material gemischt.
  • Zusätzlich ist die aktive Schicht hier ein AlxInyGa1-x-yN (0 ≤ × ≤ 0,1 ≤ y ≤ 1)-Film, jedoch können verschiedene Filme, wie beispielsweise ein BzGa1-zN (0 ≤ z ≤ 1)-Film, verwendet werden.
  • 2 ist eine Schnittansicht, welche einen Aufbau von einem lichtemittierenden Halbleitergerät 30 unter Verwendung der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 10 von der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 10 ist auf einem Schaft 31 befestigt, und die p-Elektrode 24 von der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 10 ist mit dem Schaft 31 verbunden, und die n-Elektrode 25 ist jeweils über Drähte 33 mit einem Leiter 32 verbunden. Darüber hinaus ist das gesamte Gerät mit einer Kappe 35 bedeckt.
  • 3 ist eine schematische Ansicht, welche einen Lichtemissionsbetrieb von der in 1 gezeigten lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 10 zeigt. Hier wird ein lichtemittierender Zentrumstyp beschrieben.
  • Ein Licht, welches von der InGaN aktiven Schicht 17 als eine lichtemittierende Schicht emittiert wird, wird in alle Richtungen (sphärische Form) abgegeben, und eine ultraviolette Lichtkomponente trifft auf die fluoreszierende Substanz, welche in dem Passivierungsfilm 23 enthalten ist, und wird in ein sichtbares Licht umgewandelt. Genauer gesagt, dient die fluoreszierende Substanz ebenfalls als eine lichtemittierende Quelle.
  • Zusätzlich wird ein Licht 43, welches direkt an eine Substratseite von der aktiven Schicht 17 gerichtet ist, durch eine Isoliersubstrat-Bodenoberfläche, d. h. eine Leiterrahmen-Reflexionsoberfläche, reflektiert, und wird von oberhalb extrahiert.
  • Daraus folgend, da ein Teil der ultravioletten Lichtkomponente in einem Licht 44, welches schließlich von dem lichtemittierenden Element abgegeben wird, als eine sichtbare Lichtkomponente dient, nimmt eine Lichtemissionsgröße als sichtbares Licht zu.
  • 4 ist ein Kurvenverlauf, welcher diesen Zustand zeigt. Bei dem lichtemittierenden Gerät eines gewöhnlichen Mittenlicht-Emissionstyps, welches durch eine durchgängige Linie angezeigt ist, hat ein Licht, welches von der aktiven Schicht emittiert wird, Spitzen in einem sichtbaren Lichtband und einem ultravioletten Lichtband, während bei dem lichtemittierenden Gerät von der vorliegenden Erfindung, welches durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist, die Spitzen auf eine reduziert sind, indem die fluoreszierende Substanz in der ELO-Maske verwendet wird, um eine Umwandlung durchzuführen, und es ist zu sehen, dass die Lichtemissionsgröße im sichtbaren Lichtband zunimmt.
  • Darüber hinaus ist es bei der Herstellung einfacher, die fluoreszierende Substanz in dem ELO-Maskenmaterial auf diese Art und Weise zu enthalten als die fluoreszierende Substanz in der Halbleiterschicht zu enthalten, wie herkömmlicherweise vorgeschlagen.
  • Zusätzlich, da ein GaN-basiertes Material und ein Saphirsubstrat 11 beide für das sichtbare Licht transparent sind, kann das umgewandelte Licht wirksam von einer Saphirsubstrat-Seite, d. h. ein Element, welches zur Oberflächenseite niedriger ist, extrahiert werden.
  • 5 zeigt ein Modifikationsbeispiel von der in 1 gezeigten lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, und ein Licht, welches von der aktiven Schicht 17 aus nach unten gerichtet ist, wird positiv verwendet. Hier wird, um eine Extraktionswirksamkeit zu verbessern, eine Linse 50 auf der Rückoberflächenseite von dem Saphirsubstrat 11 ausgebildet.
  • Darüber hinaus, da es unnötig ist, das Licht von der Oberfläche zu extrahieren, kann die transparente Elektrode, welche in dem Aufbau von 1 notwendig ist, ausgelassen werden, und kann die p-Elektrode 24 direkt mit der Kontaktschicht 20 verbunden werden. Daher kann ein Kontaktwiderstand reduziert werden.
  • Indem dieser Aufbau verwendet wird, ist es möglich, das Licht von einer Rückoberflächenseite, welches nicht extrahiert werden kann, wirksam zu extrahieren. Daher ist es möglich, eine so genannte Flip-Chip Befestigungstyp-Rückoberflächen-emittierende LED herzustellen, welche eine Lichtextraktion von der Rückoberfläche aus durchführt. Zusätzlich wird zur Flip-Chip-Befestigung ein Einbauprozess vereinfacht und wird eine hohe Kostenreduktionswirkung erzielt.
  • 6 zeigt einen Lichtemissionsbetrieb in einem Beispiel, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einer UV-lichtemittierenden LED angewendet wird. Ein ultravioletter Strahl wird von der aktiven Schicht 17 aus in alle Richtungen abgestrahlt, wenn jedoch die fluoreszierende Substanz in der ELO-Maske 15 durch den ultravioletten Strahl bestrahlt wird, dient die fluoreszierende Substanz als eine lichtemittierende Substanz zum Emittieren des sichtbaren Lichtes. Mit anderen Worten, dient die fluoreszierende Substanz als eine sichtbare Lichtquelle.
  • 7 bis 9 zeigen Ausführungsformen von einem Maskenschichtmuster, und es können Muster, wie beispielsweise ein Streifenmuster 51, welches in 7 gezeigt ist, ein Rastermuster 52, welches in 8 gezeigt ist, und ein Punktmuster 53, welches in 9 gezeigt ist, ausgewählt werden.
  • Zusätzlich wird, indem geeigneterweise die fluoreszierende Substanz ausgewählt wird, eine Blaulicht-Emission in der aktiven Schicht durchgeführt, und kann eine Mischfarb-Umwandlung hin zu Gelb durch die fluoreszierende Substanz in der ELO-Maske durchgeführt werden.
  • 10A bis 10D sind schrittweise Schnittansichten, welche einen Herstellungsprozess der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anzeigen.
  • Zunächst wird das Saphirsubstrat 11 vorbereitet, und werden die GaN-Pufferschicht 12 und n-GaN-Schicht 13 aufeinander folgend auf der Oberfläche von dem Substrat gewachsen (10A).
  • Nachfolgend wird flüssiges SiO2, beispielsweise ein Material, welches erlangt wird, indem die fluoreszierende Substanz mit einem Markenprodukt OCD (hergestellt von Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) gleichförmig gemischt wird, gleichförmig durch ein Schleuderrad oder dergleichen angelegt, und wird eine Maskenschicht 14 mit einer Filmdicke von 50 nm bis 20 μm ausgebildet (10B). Ein Material von dieser Maskenschicht wird später beschrieben.
  • Nachfolgend wird die Maskenschicht 14 durch Photolithographie gemustert, und wird das Maskenmuster 15 zur ELO ausgebildet (10C).
  • Darüber hinaus wird diese Maske dazu verwendet, um ELO durchzuführen und um die n-GaN-Schicht 16 zu wachsen, und ferner werden auf der Schicht die InGaN aktive Schicht 17, p-AlGaN-Kappenschicht 18, p-GaN-Kleidungsschicht 19 und p+-GaN-Kontaktschicht 20 aufeinander folgend gewachsen (10D).
  • Nachfolgend wird ein Teil des Elements geätzt, wie in 1 gezeigt, um eine n-Kontaktoberfläche freizulegen, wird der Passivierungsfilm 21 über der gesamten Oberfläche ausgebildet, wird ein Großteil des Passivierungsfilm 21 auf der p+-GaN-Kontaktschicht 20 entfernt, wird die transparente Elektrode 22 selektiv in dem Teil ausgebildet, und wird der Passivierungsfilm 23 ausgebildet, um die transparente Elektrode 22 zu bedecken. Diese Passivierungsfilme 21 und 23 werden mit der fluoreszierenden Substanz gemischt.
  • Nachfolgend, indem die Passivierungsfilme 21 und 23 selektiv entfernt werden, um einen Teil des Endes von der transparenten Elektrode und einen Teil der n-Kontaktoberfläche freizulegen, und die p-Elektrode 24 und n-Elektrode 25 an jeweiligen Stellen ausgebildet werden, wird die lichtemittierende Vorrichtung 10 erlangt.
  • In dieser Ausführungsform werden die Passivierungsfilme 21 und 23 mit der fluoreszierenden Substanz gemischt, wobei jedoch das Mischen der fluoreszierenden Substanz lediglich mit dem Passivierungsfilm 23 auf der transparenten Elektrode funktionell ausreicht, und der Passivierungsfilm keine fluoreszierende Substanz enthalten kann.
  • Ferner kann anstelle des Passivierungsfilms 23, welcher auf der transparenten Elektrode ausgebildet ist, eine fluoreszierende Schicht ausgebildet werden.
  • Um die lichtemittierende Halbleitervorrichtung zu verwenden, welche auf diese Art und Weise ausgebildet ist, und die lichtemittierende Halbleitervorrichtung herzustellen, wird die lichtemittierende Halbleitervorrichtung auf dem Befestigungsteil 31 befestigt, wie beispielsweise ein Leiterrahmen, wird die p-Elektrode 24 mit dem Rahmen 31 über den Metalldraht 33 verbunden, wird die n-Elektrode 25 mit dem Leiter 32 über den Metalldraht verbunden, und wird die lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 10 mit einem Kunstharz 34 oder dergleichen auf dem Leiterrahmen gefüllt. Das Kunstharz 34 kann die fluoreszierende Substanz enthalten. Indem das gesamte Element in der Kappe 35 enthalten ist, wobei zumindest eine obere Oberfläche davon transparent ist, ist das lichtemittierende Halbleitergerät 30 vervollständigt.
  • Hier werden als fluoreszierende Substanz, welche in dem ELO-Maskenmuster und möglicherweise dem Passivierungsfilm gemischt ist, beispielsweise (Ba, Ca)B4O7 (Markenname CMZ-152, hergestellt durch Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) und (CaSr)2P2O7 (Markenname CMZ-165, hergestellt durch Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) verwendet.
  • Ein fluoreszierender Brei zum Anlegen der fluoreszierenden Substanz wird wie folgt vorbereitet:
    Zunächst wird 1,5% von NC-Bindemittel vorbereitet, welches erlangt wird durch ein Mischen von 1,5 Gew.-% von Nitrocellulose (beispielsweise H12000 von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) mit 98,5% von Butylacetat, Mischen von 100 g insgesamt von einer Mischung von der zuvor genannten fluoreszierenden Substanz (Ba, Ca)B4O7 (Markenname CMZ-152, hergestellt durch Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) und (CaSr)2P2O7 (Markenname CMZ-165, hergestellt durch Asahi Chemical Industry Co., Ltd.), 100 CC des NC-Bindemittels, und 5 CC von einer Bindemittelmischung, welche Glasschnüre enthält, welche durch Mahlen pulverisiert sind, wobei das Butylacetat als ein Viskositätsmodifikator hinzugefügt wird, um ein Mischen/Rühren für 24 Stunden oder mehr durchzuführen, und die Mischung durch einen 200 oder 250 Feinfilter passiert wird, wodurch der fluoreszierende Brei erlangt wird.
  • Dieser fluoreszierende Brei wird angelegt. Jedoch, in einem Fall, bei welchem eine Bindekraft schwach ist, obwohl ein ausreichendes Mahlen durchgeführt ist, wird eine zusätzliche Menge von NC-Bindemittel erhöht. Wenn die Bindekraft übermäßig stark ist, kann ein Mischungsverhältnis der fluoreszierenden Substanz geändert werden, um das Problem zu lösen.
  • Der angelegte fluoreszierende Brei wird bei einer Temperatur von ungefähr 550°C zur Erstarrung gebrannt.
  • Zusätzlich, ohne ein solch anorganisches Bindemittel zu verwenden, wird ein organisches Lösungsmittel oder dergleichen dazu verwendet, um die fluoreszierende Substanz anzulegen, und kann die fluoreszierende Substanz überlassen werden, indem eine Erwärmung durchgeführt wird, um das Lösemittel zu verdunsten.
  • Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem lichtemittierenden Halbleitergerät von der vorliegenden Erfindung, da die fluoreszierende Substanz zuvor in dem selektiven Wachstumsmaskenmaterial gemischt ist, möglich, einen Teil des ultravioletten Lichtes, welches von der lichtemittierenden Schicht emittiert wird, in der Nähe von der aktiven Schicht in das sichtbare Licht umzuwandeln, und wobei die Lichtemissionswirkung von dem gesamten Lichtemissionsgerät bemerkbar verbessert werden kann.
  • Darüber hinaus, indem ferner ein Schutzfilm angelegt wird, welcher die fluoreszierende Substanz auf seiner obersten Schicht enthält, wird die Umwandlungswirksamkeit von dem ultravioletten Licht zu dem sichtbaren Licht ferner verbessert, und wird die Lichtemissionswirksamkeit ferner verbessert.
  • Darüber hinaus wird gemäß dem Herstellungsverfahren von dem lichtemittierenden Halbleitergerät der vorliegenden Erfindung die selektive Wachstumsmaske, welche die fluoreszierende Substanz enthält, durch Verdampfen des anorganischen Bindemittels und organischen Lösemittels sicher ausgebildet, und kann die lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einer hohen Lichtemissionswirksamkeit zuverlässig hergestellt werden.

Claims (12)

  1. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung, welche als einen Schichtaufbau enthält: ein Isoliersubstrat; GaN-basierte geschichtete Filme, welche auf dem Isoliersubstrat geschichtet sind, wobei einer dieser Filme ein GaN-basierter Film auf einem Maskenmuster zum epitaktischen lateralen übermäßigen Wachstum (ELO) ist; und eine GaN-basierte aktive Schicht auf den GaN-basierten geschichteten Filmen, zum Emittieren von zumindest einem ultravioletten Licht-Bestandteil; dadurch gekennzeichnet, dass: das Maskenmuster eine fluoreszierende Substanz zum Umwandeln des ultravioletten Lichts in ein sichtbares Licht enthält.
  2. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner als oberste Schicht einen Schutzfilm enthält, welcher die fluoreszierende Substanz enthält.
  3. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die aktive Schicht einen AlxInyGa1-x-yN (0 ≤ x ≤ 0,1 ≤ y ≤ 1)-Film oder einen BzGa1-zN (0 ≤ z ≤ 1)-Film enthält.
  4. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Maskenmuster, welches die fluoreszierende Substanz enthält, eine Streifenform hat.
  5. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Maskenmuster, welches die fluoreszierende Substanz enthält, eine Gitterform hat.
  6. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Maskenmuster, welches die fluoreszierende Substanz enthält, ein Punktmuster hat.
  7. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Linse enthält, welche auf der Rückoberflächenseite von dem Isoliersubstrat ausgebildet ist.
  8. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Dicke von dem Maskenmuster, welches die fluoreszierende Substanz enthält, in einem Bereich von 50 nm bis 20 μm ist.
  9. Herstellungsverfahren von einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, welches enthält: einen Schritt eines Züchtens von einem Stapel von GaN-basierten Halbleiterschichten auf einem Isoliersubstrat, wobei der Schritt einen Schritt eines Verwendens von einem Beschichtungsmaterial, welches eine fluoreszierende Substanz enthält, zum Umwandeln eines ultravioletten Lichtes in ein sichtbares Licht, als ein Basismaterial zum Ausbilden einer selektiv gezüchteten Maskenschicht, und einen Schritt eines Verwendens der Maskenschicht zum Züchten eines GaN-basierten Films durch ein epitaktisches laterales übermäßiges Wachstum (ELO) enthält; und einen Schritt eines Schichtens von einer GaN-basierten aktiven Schicht, zum Emittieren von zumindest dem ultravioletten Licht, auf diesen GaN-basierten Halbleiterschicht-Stapel.
  10. Herstellungsverfahren von der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, bei welchem der Schritt des Schichtens des Maskenmaterials einen Schritt eines Zuführens des Maskenmaterials, welches die fluoreszierende Substanz enthält, zusammen mit einem Lösemittel, und eines Aufdampfens eines Lösemittel-Bestandteils im Bereich von 500°C enthält, um das Maskenmaterial zu erlangen.
  11. Herstellungsverfahren von der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, bei welchem das Maskenmaterial, welches die fluoreszierende Substanz enthält, zusammen mit einem anorganischen Bindemittel zugeführt, erwärmt/versiegelt und erlangt wird.
  12. Herstellungsverfahren von der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11, bei welchem das anorganische Bindemittel Siliziumoxid ist.
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