TW437110B - Semiconductor light emitting device - Google Patents

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經濟部中央標隼局員工消费合作社印聚 43川Ο Α7 B7五、發明説明（i ) 發明背景 本發明係關於一種半導體發光元件；也就是說，本發明 係關於一種在基板上而層合有氮化鎵系化合物半専體層的 半導體發光元件。若說得更加詳细一點，本發明係關於一 種可以使得η側電槿和η形層之間的歐姆接觸（0 h m i c -contact)特性呈良好而降低順方向電壓的半導體發光元件。 就正如圖4中之發光元件晶片（M下，稱為LED(發光二極 體）。）之某一例子之概略圖而顯示的 > 例如藍色系列之半 導體發光元件，係在該由藍寶石（sapphire: AU03單结晶 )而組成之絕緣性基板21上，層合有例如Μ下所敘述之層 體：η彤層（包層）23，而該η彤層（包層）23，係圼磊晶地成 長有η形之GaH(氮化鎵）；Μ及活性層24，而該活性層24， 係由其能帶間隙能量小於包層之能帶間隙能量的材料、例 如InGaN糸（係意味著可Μ改變In和Ga間之各種比例，至於 以下則完全相同。）之化合物半導體而組成的；以及P形層 (包層）25，而該p形層（包層）25，係由p形之GaN(氮化鎵） 而組成的。接著，在前述之p形層（包層）25之表面上，還 設置有P側電極28，而使得該，側電極28,透過圖式中之並 未顯示出之擴散用金眉層等，圼電氣地埋接至前述之p肜 層（包層）25。然後|藉由設置有η側電極2 V*而呈電氣地 連接至η形層23(對於該層合處理過之半導體層之一部份， 進行著蝕刻處理，而暍露出η形層23。），以便於形成出 L E D (發光二極體）晶片。 如果由該用Κ挾持住活性層24之η形層23和ρ形層25而封 本紙張尺度適用中國國家標羋{ CNS ) 格（210X297公兑) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 4371 1 〇 Α7 Β7五、發明説明（2 ) 閉住載體至活性層24中之封閉效果等之親點來看的話，因 此，像這種半導體發光元件|其載體濃度係設定在最適當 之狀態下，例如η形層23之載體濃度，係Μ101β era — 3等级 之一定之載體濃度*而形成出η形層23。 就像前面所敘逑的，在使用著先前技街之晋知之氮化鎵 枭化合物半導體之半導體發光元件中，該半導體發光元件 之η形層之載體濃度，係被設定在最適於鼙光特體 濃度之狀態下*而從η形層之下面開始至上面為止，形成 出相同之載體濃度◊接著，還設置有τι惻電極，而使得該η 側電極，連接至該藉由蝕刻處理而曝露出之η形層之一部 份。但是，為了得到(η側電备和,π形層拿間的歐姆接觸（ Ohmic-contact)特性，因此，該設置有η惻電極之η形層之 載體湄度|係越大越理.想；最好該設置有η側電極之η形層 之載體濃度，係為1 X 1 0 13 c m - 3左右Μ上。所Μ，就正 像前面所敘述的，當在該由於發光特性而使得載體濃度受 到限制之半導體層，形成出電極之時*則並無法得到相當 充分之歐姆接觸（Ohmic-con tact)特性，而會變成為所謂 順方向電壓上升的一個原因。 在先前技術之例如由AlGalnP糸化合物半導體等之而組 成之半専體發光元件中，為了在半導體基板上，形成出發 光層，因此|在半導體基板上，設置有半導體層合部，結 果，η形層與載體濃度比較大之半導體基板，互相連接在 一起*而在半導體基板上*設置有電極，所Κ ·能夠配合 著發光特性*而成為在最適當之載體濃度下，因此，即使 —I------I--I I I 丁 - I--1 _ I_ , 泉 • 0¾. i 麥 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2I0X 297公兑） 5 Α7 Β7 五、發明説明（3 經濟部中央標準局負工消资合作社印狀 形成出η形層，也並不會有任何之問題產生*但是，由於 在藍寶石（sapphire: ΑΙ2Ο3單结晶）上*層合有氮化鎵糸 化合物半導體，因此，會在氮化鎵糸化合物半導體之η形 層，直接地設置有電極，而就正如前面所敘述的 > 會有所 謂無法充分地得到歐姆接觭（Ohmic-contact)特性之問題 產生。並且，在並不容易得到相當良好之歐姆接觸（Ohraic -contact)特性之狀態下，為了即使至少也使得歐姆接觸 (Ohmic-contact)特性，變成為比較良好，因此*電極材 料也會受到限制，而會有所謂電極材料之選擇餘地比較少 之問題產生。 發明之概述 本發明之目的*係為了解決像前述這樣之問題，因此， 就提供一種即使在絕緣性基板上而層合有氮化鎵糸化合物 半導體之半導體發光元件中，於連接至發光層之部分上· 為了得到相當良好之發光特性，而維持在最適當之載體濃 度下*並且，提高η形層和η側電極之間的歐姆接觸（Ohmic -contact)特性而降低順方向電壓，Μ便於提高其發光效 率，同時•堪能夠擴大電極材料之選擇餘地的半辱體發光 元件。 該藉由本發明而完成之半導體發光元件，係具備有： 基板；Μ及， 半導體層合郜，而該半導體層合部|係層合有所謂包含 著η形層及ρ形層的氮化鎵系化合物半導體層，Κ便於在基 板上，形成出發光層：以及， 表紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公荩) ~ 一 Κ 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 437U Ο Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印取 五、發明説明（4 ) 1 π側電極和ρ 側 電 極 而 該所設置之η側電極和ρ側 電極》 1 1 I 係 分 別 圼 電 氣 地 連 接 至 前 述之半導體層合部之η形層和Ρ彤 1 Ί 層 1 此 外 r—' 請 先 i 前 逑 之 所 形 成 之 η龄層 係使得該設置有前述η側 電極之 閱 讀 背 I 1 部 分 之 載 體 Λ|Β 度 大 於 該 連接於前述發光層之部分 之載體 面 之 1 注 1 濃 度 〇 藉 由 前 述 之 構 造 則並不會對於所諝之發光 特性， 意 事 1 項 1 造 成 不 良 之 影 並 且 堪可Μ使得π形層和η側電 極之間 再 填 1 寫 裝 1 的 歐 姆 接 觸 (Ohm i c -C on t a ct)特性圼良好狀態，而能夠降 本 頁 低 順 方 向 電 壓 0 、_^ 1 1 在 這 裡 所 謂 氮 化 鎵 系 化合物半導體，係指該由 第Β[族 Γ 元 素 之 Ga (鎵）和第 V 族 元 素之N (氮）間之化合物、或者一 I 訂 部 份 之 第 1 族 元 素 之 G a (鎵）輿A1 (鋁）、In (絪）等之其他之 1 ϊ 第 IS 族 元 素 發 生 置 換 反 懕 而彤成之化合物及/或一 部份之 1 1 第 V 族 元 素 之N (氮 )與Ρ (磷）、As (砷）等之其他之第 ΒΙ族元 1 1 素 發 生 置 換 反 懕 而 形 成 之 化合物之所組成之半導體 。並且 線 » 所 請 發 光 暦 在 該 藉 由 η形層和ρ形層而用K夾持 住活性 1 1 層 之 雙 重 異 質 接 合 構 造 (d ouble-hetero)中，則意味著所 1 1 諝 之 活 性 層 至 於 在 Ρ η 接 合構造中，所謂發光層| 係意味 1 1 著 Ρ η 接 合 附 近 之 發 光 部 〇 1 1 前 述 之 η側電極 係設置於前述之載體漶度比較大之區 1 1- 域 之 η形層上 ，並且 ，遷藉由對於前述之所層合之半導體 I X 層 之 一 部 份 超 越 過 前 述 之發光層，而進行著蝕刻 處理， Ί - I 1 Μ 便 於 曝 η 出 前 述 之 載 體 滬度比較大之區域之η形層，或 1 1 者 是 前 述 之 tl側電極 I係設置於前述之載體漶度比較大之 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X29h>^ ) 4371 1 Ο Α7 B7 五、發明説明（ 5 區層 體 導 半 有 成 形 之 述 前 去 除 由 藉 堪 且 並 上 層 形 η 之 域 載 之 述 前 出 0 暘 於 0^ 0 Μ 份 部 一 少 至 之 板 基 述 前 的 βτ S 合 下 態 狀 之 板 基 述 前 去 除 在 下 況 情 之 層 。 衝 層 媛衝 之緩 小 之 較述 比 前 層® * ¾¾除 n}1體而 之載 ， 域有 理 區在處 之存刻 大而蝕 較上由 比板藉 度基从 濃於可 體，也 形 η 為 成 形 述地 前 別 分 度 湄 擐 ncn 載 之 位 部 層 光 ~ 發18 述10 前 X 之ί 層

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X η 之 極 電 側 η 之 述 前 有 置 設 該 於 至 X I 為 成 形 地 別 分 Μ 可 則 如 例 度 湄。 體 3 載- S 之1CHI 層19 形10

X (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 形 Ρ 地 接 I- 逋 氣 電 圼 而 位 部 層 之 之大 逑較 前 比 為度 成灃 板體 基載 屬之 之金述 部該前 合得出 層使露 體而曝 導，地 半板面 述基全 前 屬呈 在金於 由有便 藉置以 設， 極 層 電 側 形 η 、11 η 之 大 較 比 度 渥 κ 該 在 且 並 極 電 側 η 之 述 前 有所 置 面 設前 ’ 為 上成 面也 表 ， 之件 層 元 形光 發 體 導 半 得 使 而 線 造 構 之 述 明 說 單 0 之 式 圖 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印鉍 之 例 施 實 一 某 之 件 元 光 發 體 辱 半 之 明 發 本 為 係 11 圖 光匾 發 ss Α9 極 體請¥ 明 說之 面圖 剖 出 的 示 片顯 晶 Μ 丨用 為 係 之 例 化 變 之 件 元 光 光 發 S3 極 圖 之 例 圖 圃 明 說 面 剖 的圖 片出 晶 示 丨顯 Μ 用 為 係 化 變 之 他 其 之 件 元 光 發 體 導 半 之 搰 極 二 光 發 圖之 明件 說 |兀 面光 剖發 的體 片導 晶 半 I之 術 技 前 先 為 係 體 極 二 光 發 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規枯（210X297公兑） 8 Α7 Β7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明 ( 6 ) 1 1 晶 片 之 某 — 例 子 的 立 體 說 明圈 〇 1 1 I 發 明 之 詳 细 說 明 1 Ί 1 本 案 之 半 導 體 發 光 元 件 ，例 如 就像画 1所顯示的 係在 請 先 1 該 由 藍 質 石 (S a ρ P h i r e : A U〇3 單 結晶）等而組成之絕緣性 閒 讀 背 1 1 I 基 板 1之表面上 層合著該形成有發光層之半導體層合部 之 1 I 意 1 I 10 並 且 在 該 半 導 體 層 合部 10 之表面 部 位 之 ρ形層5，係 事 1 項 透 過 圖 式 中 之 並 未 顯 示 出 之擴 散 用金靥 廇 > 而 呈 電 氣地連 再 填 1 接 有 ρ側電極8 〇 此 外 9 遷 形成 有 η側電極9 而 呈 電 氣地連 本 頁 裝 1 接 至 該 除 去 半 導 體 rlS£ 層 合 部 10之 部份而 曝 露 出 之 η形層3上 1 1 0 在 本 發 明 中 例 如 就 正 如圖 1所顯示的 本發明之半導 1 體 發 光 元 件 之 特 徵 9 係 為 :η肜層3係由 該 具 備 著 其 逋合於 1 訂 發 光 特 性 之 載 體 渥 度 並 且 遷連 接 至活性 層 4的η 形 第 1層3a 1 I 、 和 該 具 備 有 其 適 合 於 歐 姆接 觸 (Ohmic —C on t a ct)特性之 1 1 r 載 體 濃 度 比 較 大 之 η Η •肜第2層 3b 、以及 該 具 備 有 任 意之載 1 1 體 濃 度 之 η行第3 層 3 c 而 組 成的 並且， 在 載 ΜΑ 顆 濃 度 比起該 線 接 合 至 活 性 層 4 ( 發 光 層 )之η形 第 1層3a之載體濃度遷更大 1 I 之 η - h形第2 層 3b ν〇Π m 設 置 有π側電極9。 1 1 I 為 了 形 成 出 像 這 樣 之 η形層3 因此* 在 圼 磊 晶 地 成長出 1 1 該 η形層3之 時 則 可 Μ 藉 由調 整 該所導 人 β 雜 物 之流量 i 1 f 而 得 到 前 述 之 η形層3 〇 也就 是 說，例 如 在 藉 由 M0CVD (有 I 1- ft# 锻 金 屜 化 學 氣 相 成 畏 )法而層合出半導體層之狀態下，如 1 果 增 多 該 與 用 形 成 所 要 求之 半 導體層 之 反 應 用 氣 體而一 1 I 起 破 専 人 之 摻 雜 用 氣 體 Λ 例如 Si Η*之流 量 的 話 則 能夠加 1 1 I 大 該 載 體 濃 度 t 並 且 也 可以 減 少 S i Η , 之 流 里 * 而 減小該 1 1 本紙張尺度適用干'國爾'!^隼（CNS ) Λ4蚬格（210χ297公# ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 437M Ο Α7 Β7五、發明説明（7 ) 載體濃度。所以，例如在緩衝層2上，呈磊晶地成長出1〜 2ϋ m左右之η形第3層3c*而使得載體濃度成為IX 10 17 era -3左右之後，It多該摻雜用氣體· SiH4之流量，而使得 磊晶，繼續地成長，並且，還成長出厚度2〜3wni左右之 載體湄度IX 10 13〜5X 10 19 cm· 3左右之n +形第2層3b* t 而且，遷減少摻雜用氣體· S i Η 4之流量，而使得磊晶，繼 續地成長* Μ便於成長出厚度1〜2^ιπ左右之載體澹度IX 10 18〜9X10 1S cm - 3左右之η形第1層3a，最好是成長出 厚度1〜2ϋ m左右之載體灃度IX 10ί8〜3x 1018ci - 3左 右之η彤第1層3a*而得到半導體發光元件。 此外，η形第1層3a之厚度，係可Μ被設置成為該具備有 載體之封閉作用程度之厚度；η形第1層3a之厚度，係可Κ 至少為左右。並且，由於n +形第2層3b，在該藉由 蝕刻處理而曝露出之n +形第2層3b之表面上，必須要設置 有電極|以便於得到所讀之歐姆接觸（0 h m ί c - c ο n t a c t)特 性，因此，最好設置有2uih左右以上之n +形第2層3b。n 形第3層3c之載體濃度，係可Μ比較大，也可以比較小· 並且，在η形第3層3c中，遨可Μ不必摻雜有所謂之摻雜物 。因此，可Κ不必有rt形第3層，而僅由η形第1層3a和η + 形第2層3b *來構成η形層3，以便於使得η形第1層3a，接 合於活性層4，而在n +形第2廇3b，設置有η側電極9·结 果，使得η肜層3，成為像前述這樣之構造。 半専體層合部1 0 *係由該例如G a Η (氮化鎵）之所組成之 厚度0.01〜0.2Wra左右之低溫緩衝層2、以及該成為包層 本紙張尺度適用中國國家標準（匸化）八4现格（2】0>< 297公犮） Λ ^^^1 .1 nf If ^^^^1 ^ilf· t^i^i I > mV 4m ^^^^1 ^^ir— J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43711 〇 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 Α7 Β7五、發明説明（8 ) (clad)之ri形之GaN(氮化鎵）及/或AiGaH系（在此係意味著 可Μ改變Μ和G a間之各種之比率，而Μ下皆柜同。）化合 物半導體而構成的；也就是說，半導體層合部10，係在基 板1上，分別按照順序地層合有Μ下之部分而構成的： η形層3*而該η形層3，係至少具備有η彤第1層3a和η + 形第2層3b之前述之構造；以及， 該能帶間隙能量比起包層（c 1 a d )之能帶間隙能量而遷來 得更小之材料，例如由InGaH系化合物半導體之所組成之 厚度0,05〜0.3wm左右之活性層4; K及， 厚度0.2〜1m m左右之p形層（包層）5，而該p形層（包層 )5，係由p形之AlGaN系化合物半導體層及/或GaN層而組 成的。此外*為了提高載體之封閉效果，因此，也可以將 AlGaN系化合物半導體，設置於η型及p形之包層之活性 層4部位上。因此，也可以藉由A 1 G a Ν系化合物半導體層* 而形成η形第1層3a*並且，還藉由GaN層，而形成n +形第 2層 3b。 為了透過圖式中之並未顯示出之擴散用金屬層，而圼電 氣地連接至半導體層合部10之P形層5，因此，設置有例如 該由Ti和Au之層合構造而組成之p側雷極8，並且*在該藉 由蝕刻處理而除去一部份之半導體層合部10而曝露出之η +彤第2層3b上，設置有例如該由Ti和Α1之合金層而組成 之n側電極9，K便於使得晶圓圼晶片化•而形成出本發明 之L E D (發光二極體）晶片。 為了製造出該半専體發光元件，因眈，藉由例如有機金 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2Ι0Χ 297公# ) n 11- - - In - -ϊ I - ^^1 - - - - ......... - \OJ - - ----· I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43 7 Π Ο Α7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印1i Β7五、發明説明（9 ) 靥化學氣相成長法（MOCVD法），而供應著載體用氣體_ Ηα 、三甲基鎵（TMG: TrM-Hethy卜Gallium)、氨（以下稱為 NH3)等之反應用氣體、Μ及該作為η形摻雜用氣體之SiH4 等；首先，例如在該由藍寶石（s a p p h i r e : A 1 2 0 3單结晶） 而組成之絕緣性基板1上，例如於400〜600 °C左右之低溫 下，成長出厚度0.01〜0.2uin左右之由GaN層而組成之低 溫緩衝層2*並且，在摻雜用氣體* SiH<之流量為整體之 氣體流量之0〜lx 10 - 4 vol %左右之狀態下，以相同之 組成|而在該由藍費石（sapphire: A丨203翬结晶）而組成 之絕緣性基板1上*成長出厚度2um左右並且載體濃度IX 10 17 era — 3左右之η形第3層3c*接著 > 使得接雜用氣體-SiH4之流量，成為1X10_2 vol%左右，而分別地形成出 厚度3w m左右之載體湄度lx 10i3Cin~ 3左右之η +形第2 層3b>並且，還使得該摻雜用氣體 SilK之流量成為IX 10 — 3 v〇l %左右，而成畏出厚度2wm左右並且載體濃度1 X 10 18 cm — 3左右之η形第1層3a。此外，還追加三甲基絪 (TMIn: T「i-Methy丨- Indium)，作為反應用氣體，Μ便於 形成出厚度0.05〜0.3« m左右之由InGaN系化合物半導體 而組成之活性層4之薄膜。 然後，將反應用氣體之三甲基銦（TMIn: Tri-Methy!-Indium)，改變成為三甲基鋁（TMA: Tri-Methy卜 Aluminium)，並且*遯導人例如三甲基鋅（ΤΜΖ: Τ「ί-Methy 1-Zinc)作為摻雜用氣體，以便於阻止住該載體濃度 lx 101?cm_ 3 〜IX 10i8cm_ 3 左右之 p 形之 AlGaN^ 化合 ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΛΜ)ί格（2丨0乂29?公# ) Γ" 1^-------1¾--------、w------線. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明 ( 10 ) 1 1 物 半 導 體 層 及 三 甲 基 鋁 (TMA ： Tr i - M e t h y 1 - A lu mi n i Ιί Μ )之 1 1 I 成 長 分 別 地 層 合 上 厚 度 〇. 1， -0 .5 u IB左右之P 形 之 G a Ν層 1 Ί r > 而 形 成 出 p形層5 0 請 先 1 接 著 藉 由 蒸 鍍 及 m 结 上 例 如 N i和 Au ，以 便 於 m 成 出厚 閲 讀 1 I 面 | 度 2 〜100 n m 左 右 之 擴 散 用 金 屬 層 o狀 後 ，為 了 形 成 η側電 之 注 1 [ 極 9而曝露出η + 形 第 2層3b 因此，藉由該利用著氯氣等 意 事 項 1 1 氣 體 之 反 應 性 離 子 蝕 刻 法 而 對 於一 部 份之 層 合 處 理 過之 再 1 半 導 體 層 合 部 10 進 行 著 蝕 刻 處 理。 並 且， m 藉 由 真 空蒸 本 页 裝 1 鍍 等 方 法 而 設 置 有 金 屬 膜 狀 ν、·ν 後- 再 藉由 燒 结 前 述 之金 1 1 屬 膜 形 成 出 p側電極8和 η側電極9， 而 成為 晶 片 化 0 结果 1 1 就 可 得 到 如 圖 1所示之半導體發光元件 > 1 訂 如 果 藉 由 本 發 明 之 半 導 體 發 光 元件 的 話， 發 光 層 (在圖1 1 I 例 子 中 係 為 活 性 層 4 ) 部 位 之 η形層 係形成有所謂最 1 1 I 適 合 於 載 體 封 閉 用 之 載 體 濃 度 的 η形第1 層， 同 時 遷 藉由 1 1 載 體 m 度 比 較 大 之 η Η h形第2 層 而形 成 出該 設 置 有 rr側電 線 極 之 部 分 因 此 可 設 置 出 該 具備 有 非常 優 越 之 發 光特 1 I 性 並 且 歐 姆 接 觸 (Ohm ic 一 C on t a ct)特性相當良好的電極。 1 I 此 外 由 於 係 透 過 該 擴 散 用 金 團 層而 設 置出 P側電極 因 1 1 I 此 就 該 歐 姆 接 觸 (Ohm i c -C on t a ct)特性用之Ρ 形 層 之 載體 1 i 濃 度 而 言 並 不 會 有 多 餘 之 問 題 產生 〇 结果 可 iii 得 到所 1 Ί. 謂 接 觸 電 阻 大 小 圼 降 低 並 且 順 方 向電 壓 vf比 較 低 的 半 導體 1 S 發 光 元 件 所 以 能 夠 提 高 半 導 體 發光 元 件之 發 光 效 率 -冏 1 I 時 也 可 K 降 低 其 電 源 電 壓 之 大 小 〇 1 1 雖 然 在 前 面 所 敘 述 之 m 子 中 ί系使 用 Ti和 A 1 之 合 金 層， ί 本紙張尺度適用中國國家標挛（CNS ) W说拮（2Ι0Χ2Μ-公錄） 經濟部中央標準局貝工消f合作社印粟 Λ7 —____B7五、發明説明（u) 作為η側電極9，但是*為了使得該設置有η側電極9之η形 層3之部分之載體濃度，變成為比較大，因此，也可Μ使 用其他之Ti-Au、Ni-Au、Ti-Pt、Au、和Pt等金屬。 圖2係為用以顯示出該表示著圖1之變化例之半導體發光 元件之LED (發光二極體）晶片的剖面彤狀之圖式。也就是 說，在前述之例子中，並不是藉由蝕刻處理而除去半導體 層合部10之一部份* K便於曝露出η肜層3*而形成η側電 極9;換句話說•在前述之例子中，係藉由蝕刻處理而除 去基板1之一部份，而曝露出η +形第2層3b，Μ便於在基 板1之部位上》設置有η側電極9。雖然在這樣之狀態下| 最好不要有η形第3層*但是*在設置有載體濃度比較小之 η形第3層之狀態下，於進行著基板1之鈾刻處理之狀態下 ，可Κ設置接觸孔la，Μ便於進行所諝之蝕刻處理至η形 第3層，而曝露出η +形第2層3b。此外，在圖2中，該與前 述之圖1中之相同部分，則附加上相同之元件編號，並且 省略掉該相同郜分之說明。 圖3係為用K顯示出圖1之半導體發光元件之其他之變化 例之L E D (發光二極體）晶片的剖面說明圖；在這個例子中 *於P側電極S部位上•設置有該由iU等金屬之所組成之金 屬板11，而成為新的基板，同時，藉由研磨等處理，而除 去該在層合著半導體層時之藍寶石（sapphire: 41203單结 晶）·接著|在該由於前述之藍霣石（sapphire: /\12〇3單 结晶）之除去作業而曝露出之n +形第2層3b上，設置出ri側 電極9。即使在像這樣構造之半導體發光元件中，就n形層 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS > Λ4規格（210X 297公筇） ~ 一 1 4 - —,1-------—寒----.---1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43 VU Ο A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印¾ 五、發明説明 (12 ) 1 ! 3而言 藉由在活性層4之 部 位 上 設 置有 所 m 配 合 著 該適 1 1 I 合 於 發 光 特 性 之 載 體 湄 度 而 形 成 之 η形第1 層 3 a 並 且 ，在 1 | 該 設 置 有 η側電極9 之 部 位 上 設 置 有 載體 濃 度 比 較 大 之η 請 先 I v| + 形 第 2 層 3 b， Μ便於可Μ得到該與前述例子之相同效果 Pi] 讀 背 I 1 面 I 〇 而 且 在 圖 3中 該與前逑之圖1中 之相 同 部 分 則 附加 之 1 I 意 1 I 上 相 同 之 元 件 編 號 f 並 且 省 略 掉 該 相 同部 分 之 說 明 〇 事 項 ! 1 雖 然 在 Μ 上 之 各 個 例 子 中 係 藉 由 η形層3和 P形層5 ，夾 再 填 1 持 住 活 性 層 4 而成為該使用活性層4作為 發 光 層 之 雙 重異 寫 本 頁 裝 1 質 接 合 構 造 (d 0 U b 1 e - h e t e Γ 0 ) 但是 即使是η 形 層 和 Ρ形 1 ! 層 呈 直 接 地 接 合 之 Ρ η 接 合 構 造 之 半 導 體發 光 元 件 也 可Κ 1 同 樣 地 適 用 於 前 述 之 例 子 中 〇 在 這 樣 之狀 態 下 於 ρ η 接合 訂 部 彤 成 有 發 光 層 並 且 m 形 成 有 η形層^ 以便於在ρπ 1 I 接 合 部 分 之 部 位 上 彤 成 有 所 m 配 合 著發 光 特 性 之 載 體濃 1 1 I 度 的 η形第1 層 而 旦 還 使 得 該 形 成 有電 極 之 部 分 成為 1 1 η +形第2 層 0 此 外 雖 然 在 Μ 上 前 述 之各 個 例 子 中 係使 線 用 該 層 合 處 理 過 之 半 導 體 靨 之 材 料 作為 1個例子 但是 ( I ， 就 本 發 明 之 所 使 用 之 材 料 而 言 並 沒有 特 別 之 限 定 〇 1 | 如 果 藉 由 本 發 明 Ζ 半 導 體 發 光 元 件 的話 則 能 夠 得 到一 1 1 種 可 以 維 持 住 所 m 之 發 光 特 性 而 提 升 電極 和 半 導 體 層 之間 1 1 的 歐 姆 接 觸 (Ghnt i C -C ο η t a c t )特性並且動作電壓比較低以 1 1· 及 發 光 效 率 相 當 良 好 的 半 導 體 發 光 元 件。 並 且 由 於 可以 1 ΐ! 相 當 容 Ss 地 得 到 非 常 良 好 之 歐 姆 接 觸 (Ohm i c -C ο η t a c t )特 1 I 性 > 因 此 t 能 夠 緩 和 住 η側之電極金屬材料之限制 而具 1 1 I 備 有 所 -L-m m 電 極 金 靥 之 選 擇 範 圍 比 較 寬 廣的 效 果 0 1 1 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2IOX 297公总） 15 Δ3711 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7五、發明説明（13 ) 元件編號之說明 1 :基板 la :接點孔 2 :緩衝層3 : η形層3 a ·· η形第1層 3b : η +形第2層 3c : η形第3層 4 :活性層5 : ρ形層 8 : ρ側電極9 : η側電極 1 0 :半導體層合部 11 :金屬板 2 1 :基板 23 : η形層（包層） 24 :活性層 25 ‘· ρ形層（包層）28 : ρ側電極 29 : η側電極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝- "S·3 .線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2ίΟΧ297'ί>^ )

Claims (1)

1. ΤΙ 1 Ο AS B8 C8 D8 89. 7, 17 月修瘦本1 六、申請專利範圍 夂1 . 一種半導體發光元件，其特徵為：係具備有 基板； 半導體層合部*係層合有所謂包含著η形層、活性層及p 形層的氮化鎵系化合物半導體層，Κ梗於在基板上形成發 光層；Κ及 η側電極和Ρ側電極，係用Μ分別電連接至該半導體層合 部之η形層和Ρ形層上，而 前述η形層，儀至少具有第1層和第2層*且形成設有前 述η侧電極之前述第1層之載體濃度，大於連接前逑發光層 之前述第2層之載體濃度。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中前逑 η側電極，係設置於前述載體濃度比較大之區域之η形層上 ，並且，還藉由對於前述所層合之半導體層之一部份*超 越過前述發光層，而進行著蝕刻處理，Μ便於曝露出前述 載體濃度比較大之區域之η形層。 3. 如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中前述 所設望側電極*係藉由除去前述形成有半導體層合部 的前述基板之至少一部份* Μ便於曝露出前述載體濃度比 較大之區域之η形層，而使得前逑所設置之η側電極，連接 於前述載體濃度比較大之區域之η形層上。 4 .如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中前述η 形曆之前逑發光層部位之載體濃度，係為1 X 1 0 18〜9 X 10 18 cm - 3 ，而前述設置有ri側電極之前述η形層之載體濃 度，搽為 IX 10 19 〜5X10 a cm - 3 。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨 裝·---I--^—訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ371 1 〇 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 5,如申請專利範圍第4項之半導體發光元件*其中前述 η形層之前述發光層部位之載體濃度，係為IX 10 18〜3X 1 0 18 cm ~ s 。 6 .如申請專利範圍第1項之半導體發光元件，其中係藉 由設置有電連接至前述半導體層合部之p形層部位的金屬 基板，K便於作為前述P側電極*此外*遷全面地曝露出 前述載體濃度比較大之η形層，而且，遷在該載體濃度比 較大之η形層之表面上，設置有前述η側電極。 I I , ill) -til — I 1-1 訂--- - -----, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐）