TW467874B - Semiconductor light-emitting device, method of manufacturing transparent conductor film and method of manufacturing compound semiconductor light-emitting device - Google Patents

Description

4 6 財利申請案 中文說明書修正頁(90年7月） 五、發明説明（1)

[發明之所屬技術领域] 本發明係關於一般半導體發光裝置，更特定地係關於一 種可引出眾多光般所改良成之半導體發光裝置。本發明係 關於一種製造透明導電膜之方法，更特定地係關於—種經 改良過之製造透明導電膜的方法，其乃在更低溫、平滑 下，擁有低電阻、鬲透穿率，且可降低成本。 [習知之技術] 圖9 A及圖.9 B係表示習知發光裝置之構造與發光機構： 參照圖 9 A 及 9 B ’ 發光二極體（Ligh1>Emitting Di〇de : LED )，保在p及n型半導體結晶相鄰而構成之p ^接合部 9Α3注入少數载體’繼而，利用發光再結合現象之電氣— 光變換型的半導體發光裝置。 裝置本身為0.3 mm2左右之半導體結晶材料，如圖9Α所 示般’基本構造並没有與以整流裝置不同。 對p型結晶施加正電塵，對η型結晶施加負之順方向電. 壓’如圖9Β所示般，於ρ區域9則注入電子9Β1，於η區域 9Β6注入正孔9Β2。藉此等少數載體之一部分與多數載體發 光再結合而產生光。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 如此之L E D擁有耐久性、超壽命性、輕量小型等之優 點。LED之應用領域雖限於屋内用之顯示燈，但隨著效 率或輝度之上昇與價格降低，被應用於車輛之停車燈或道 路標識、交通訊號、大面積彩色顯示器等。現今，用來作 為代替汽車之頭燈或螢光燈等，應用於家庭用照明成為可 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2iOX297公釐）

467874 五、發明說明（2 ) 能。進而，來自節約能源之觀點’對於高效率led 發亦有很大的期待。 ^ 在LED之發光效率有外部量子效率與内部量子效率之二 種，LED之效率正比於其面锫。士知i， ，’ 千 於兵面積。内邵量子效率係以對於 尸斤注入之電子、正孔對數目所產生的光子數之比來表示。 爲提昇内部量子效率.，因防止電子、正孔對的再結合，必 須獲得缺陷或雜質很少之高品質結晶。 外部量子效率係以對於所注入之電子、正孔對數目的外 部所放射出光子數之比來表示。在活性層所產生之光因被 活性層本身或基板、電極等吸收，只有—部分放出於空氣 中。進了步，半導體之屈折率遠比外部之屈折率還高，放 大部分 < 光在半導體與外部之邊境全反射，回至半導體内 部。目則所販售之LED幾乎都以環氧樹脂（屈折率彌. 封，除爲保護LED或防止氧化外，係爲提高全反射之臨 界角，放出更多之光。 [發明欲解決之課題] 圖1 〇係表示以往之L E D構造的概念圖。在—背面具有η 電極2 1之η型半導體2 2上形成活桎層2 3 a於活性層2 3上 形成P型半導體24 ^在卩型半導體24上形成p電極25 β發 光再结合係電流最多流動之電極下方乃引起最多。但，一 知之适極因元全遮蔽光’在電極下方發出之光幾乎不會放 出至外部。如此之情形，使電流朝電極以外區域擴展乃很 重要。因此’設置電流擴散層、全面設置—可透過光之薄 金電極等的對策乃被實施。 -5 本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (请先閱蜻背面之注意事項再於寫本頁) ,Μ. ,---7" t-------\ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印副权 經濟；AV慧財產局員工消費合作社印製 467874 A7 B7 五、發明說明（3 ) 圖11係於p型半導體24上設有電流擴散電極26之LED 的斷面圖。電流擴散電極2 6爲得到充分的電流擴散，可 使用膜厚20nm左右之Au薄膜° 然而，Au薄膜26且在此膜厚之透過率就波長500 nm之 光只有37%，太部分的光會被吸收，發光效率很差等問題 點。 其次，説明有關習知化合物半導體發光裝置所使用之透 明導電膜的問題點。習知化合物半導體發光裝置所使用之 透明導電膜一般乃使用ITO (ln203 - 5 wt% Sn〇2)。I τ Ο之 成膜方法，濺艘法乃成爲主流，在基板溫度3 0CTC、透過 率80%以上、電阻率2x1 CT4 Qcm左右者乃常可得到再現 性°考慮應用於有機電發光（EL)或發光二極體（LED ) 時，可尋求一在更低溫下可成膜之透明導電膜。 在特開平6-3 1 8406號公報中提出一種可在室溫成膜、亦 可實現高透過率 '低電阻率之ΙηΑ3 · 10 wt% Ζη〇的製造 技術。若依此技術，以濺鍍法在室溫下成膜，且，實現膜 厚140 nm之膜、電阻率3x10 4 ficm、透過率86% ( at 550 nm )。 其他’透明導電膜之成膜亦研究以蒸鍍、離子鍍膜法 透明導電膜係透過率或傳導率非常依存於氧量。然而， 以往之蒸鍍法仍有問題如；因蒸鍍源之啓動，成膜壓力有 限制·’又，濺鍍法有問題點如：利用電漿之壓力範園限制 與氩之使用（用以建立電漿必須者）等，用以進行成膜之成 本紙伎义度遺用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297—公¥7 (請先閱讀背面之注意事項再tf寫本頁)， 裝----*----'訂---------ν 467874 A7 _______87____ 五、發明說明（4 ) 膜壓或氣體有限制，無法精密控制氧量。 [發明之摘要] 本發明係爲解決如上述之問題點者，在於提供—種可提 高發光效率所改良成之半導體發光裝置0 本發明之另一目的在於提供一種成膜壓力、成膜氣體無 限制、且可精密控制氧量所改良成之透明導電膜的製造方 法0 本發明之另一目的在於提供一種可提高透過率、一且降低 成本所改良之透明導電膜的製造方法 本發明之目的在於提供一種化合物半導體發光裝置之製 造方法，其係包含一能提高透過率及降低成本所改良成之 透明導電膜的形成步驟。 [用以解決課題之方法] 依第〗種情形之半導體發光裝置，係具備一於背面設有 η型下部電極之基板，在基板上設有發光層，在上述發光 層上設Ip型半導體層，在ρ型半導體層上設有上部電 極，上部電極具有2以上之不同種的層所構成之積層構 造。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若依本發明，因以2以上之不同種的層所構成之積層構 造構成上部電極，故藉由適當選擇，而在與？型半導體層 之間熟法接合，且可形成透過率高的上部電極a甚至，可 得到發光效率高的半導體發光裝置。 依第2種情形之半導體發光裝置，上部電極係包含：接 觸於P型半導體層之Au薄膜、及、形成於其上型透明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 467874 A7 五、發明說明（5 導電膜。 透明導電膜一般爲η型半導體，即使直接成膜於p型半 導體亦可接合。爲避免此事，使極薄之Au成膜於p型半導 體上，然後將透明導電膜積層於其上，若使Au<膜厚薄 化，透過率不會大幅降低’因透明導電膜之透過率很高， 故可形成比較厚的透明導電膜。結果，可發揮所謂通過透 明電極膜而電流擴展至電極全體的效果。 依第3種情形之半導體發光裝置中，Au薄膜之厚度爲 1 tun〜3 nm。因Au膜厚非常薄，故透過率不會大幅降 低0 依第4種情形之半導體發光裝置中，透明導電膜係以 1口2〇3 - 1 〇 wt% ZnO來形成。若以如此之材料來形成，透 過率會變高。 依第5種情形之半導體發光裝置中，上部電極具有一含 上層與下層之積層構造。下層之表面被.平坦化。上層之表 面形成凹凸。 ^'依本發明，藉控制透明導電膜之表面形狀呈凹凸，可 發ί承所明表面主平滑時因全反射不能排出之光會放出至外 部的效果。結果，可提高光輸出。 依第6種情形之半導體發光裝置中，上述基板含有ZnSe 诅結晶基板。p型半導體層含有ZnSe系半導體層、ZnTe系 半導體層或BeTe系半導體層。 依眾7種情形之半導體發光裝置中，Ih2〇3 - 1〇 wt% ZnO 之導明導電膜乃以雷射磨蝕法來成膜。 本纸張尺度:¾坩中闷®家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

請 先· 閱 讀 背. 面 之 注 事 項， 再厂 ; η 頁 I 訂 經濟那智慧財產局員工消費合作社印制杯 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 467874 A7

(請先閱讀背面之注意事項再%寫本頁) V裝！、----1訂---— II---从： -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g ) ? 4 ? 4 ^-郃智慧^產局員工消費合作社印製 4 6 7 BT 4· A7 _ B7 五、發明說明（7 ) 若依本發明，於化合物半導體發光裝置基板上，以雷射 磨蚀法形成透明電極，故可得到低電阻、且透過率提^之 化合物半導體發光裝置。 依第13種情形之化合物半導體發光裝置的製造方法 中，標靶可使用In2〇3 - 10 vvt% ZnO。 依第14種情形之化合物半導體發光裝置的製造方法 中，成膜溫度爲室溫（RT)~30(TC。 依第15種情形之化合物半導體發光裝置的製造方法 中，成膜壓力爲0.3〜3xl0-3Torr。 [圖式之簡單説明] 圖1爲用以説明實施形態1之半導體發光裝置構造的 圖。 圖2爲實施形態1之半導體發光裝置的一具體例 圖。 圖3爲用以説明提高實施形態2之半導體發光裝置的光 輸出概念圖。 囤4爲雷射磨蝕成膜裝置之概念圖。 闯5係表示膜厚120 nm之IDIXO膜的電阻率與氧氣壓之 關係圏》 阄6係表示膜厚120 nm之IDIXO膜透過率的氣壓依存性 岡7表示IDIXO (120 nm)/Au之透過率的波長依存性圖。 FI 8 A本發明所得到之化合物半導體發光裝置的斯面 -10- 本印.¾ mrfj :丨，3 a家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） ---_---------厂.\裝----·---'訂--------- ί,., (請先閱讀背面之注意ί項再填寫本頁} ί 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 /Ιβ7 4 6 7 87 4 第89103966號專利申請案 中文說明書修正頁(90年7月）五、發明説明（8) 圖9Α及圖9Β為習知發光裝置之斷面圖。 圖10為表示習知LED構造之斷面圖。 圖1 1為以往具有電流擴散電極之L E D斷面圖。 [符號說明] Α7 Β7

1 導電性ZnSe單結晶基板 51 η型半導體層 2 ZnSe缓衝層 52 η電極 3 ZnMgSSe覆蓋層 53 活性層 4 ZnSe/ZnCdSe多重量子井 54 ρ型半導體層 戶活性層 55 接觸層 5 P型ZnMgSSe覆蓋層 56 ρ電極、透明電極 6 P型ZnSe層 57 整層 7 P型接觸層 58 結線 8 P型ZnTe層 401 標靶 10 上部電極 402 基板 10a Au膜 403 鏡子 10b 透明導電膜. 404 KrF準分子雷射 12 η型電極 9Α1 ρ電極 21 η電極 9Α2 P層 22 η型半導體 9Α3 p-n接合部、發光區域 23 活性層 9Α5 η型半導體 24 Ρ型半導'體 9Α6 η電極 25 Ρ電極 9Β1 電子 26 電流擴散電極、Au膜 9Β2 正孑L 30 η型半導體、透明導電膜 9Β3 傳導帶 -11 - 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4规格（2!0Χ；297公釐） J-----------— I- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 .卜線 A7 B7 &-部智社时產局員工消費合作社印製 467874 五、發明說明（9 ) 上面之表面設有60 nm厚之p@ZnTe層8。在如此之表面構 造上形成上部電極1〇，其係具有丨一 nmiAu薄膜1()a與 形成於其上之透明導電膜Ub的積層構造a 實施形態2 實施形態2係藉控制（例如凹凸）透明導電膜之表面形 狀’將被全反射折回之光排出至外部。藉此，可提高光輸 出。本發明之概念表示於圖3中。 就Snell法則，下式會成立。 ni sin0i=n2sin02 η,=3·5 (半導體）、η2=ι (空氣），則 02=9〇。，01爲 16 6。 (臨界角）。因此，此時，只有一部分的光會排出至外部。 但，使透明導電膜之表面形狀形成透鏡型或鋸狀，可增 大臨界角。藉此，受全反射排不出的光乃可排出至外部， 而提高光輸出。 如以上般’若依本發明，使Ρ型電極形成透明導電膜 / A u構造’電極之透過率會增加，光’輸出會提高。又，光 輪出進行提异，以一定輸出，壽命會延長。因高透過率之 晚，可控制表面形狀β甚至，可提高光輸出。進而，因高 这過率，透明導電膜之膜厚可變厚+，很容易控制形狀。 以下’進一步具體地説明本發明。 敘述於下之實施例中，L E D係以ZnSe爲對象。透明導 '4·肢之忖料可使用in2〇3 - ；ι 〇 wt〇/。Zn〇。 (沲例1 ) 在以 CVT ( chemical vapor transport)法所製作之 η 型 ZnSe "12 - 尽f m !!i !ί，内國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再來寫本頁) n· TJ t i ------ώ. 467 87 4 A7 _B7_ 五、發明說明（1〇) (100)基板上，製作一以ZnCdSe作爲活性層之LED。p型 電極係p型之ZnSe/ZnTe超格子構作。於其上，藉眞空蒸 艘法，蒸鍍膜厚3 nm之A u，然後，藉雷射磨银法，使 ln203 - 10 wt% ZnO (IDIXO)成膜。條件如以下般。 成膜溫度室溫（25°C ) 成膜壓力3xl(T3 Torr02 雷射 KrF 248 nm，2J/cm2 電極構造與電壓、光輸出之關係（20 mA通電時）表示於 表1中。 [表1] 請 先-閱 讀 背. © 之 注 意 事 項 再，： 寫裝 本衣 頁

電極構造 電壓 光輸出 20 nm Au 2.88V 1.31mW IDIXO (90 nm)/Au (3 nm) 2.84 V 1.91mW IDIXO (180 nm)/Au (3 nm) 2.79 V 2.19mW IDIXO (190 nm) 3.39V 2.21mW 訂 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製 與習知之 Au (200 nm)相比，在 IDIXO (180 nm)/Au (3 rnn) 中，光輸出乃1.31->2.19mW，增加1.67倍。對於啓動電壓 幾不變。在IDIX0 (190 nm)中，光輸出約與IDIXO (180 nm) /Au (3 nm)相同，因動作電壓會上昇，可知Au(3 nm )會抑 制接合的生成β 又，在 IDIXO (90 ntn)/Au (3 nm)中，與 IDIXO (180 nm)/ Au (3 nm)相比較，光輸出降低。此係在IDIXO内之多重反 射引起的透過率會減少。實驗之結果可知電極構造賦予 IDIXO (1 80 nm ~ 200 nm)/Au (2 nm ~ 3 nm)很好的結果。 透過率變成極大之膜厚，係以（1/4 + m/2) X凡/n (m = 0， -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 467 874 A7 B7 五、發明說明（11) 1，2，3 )來表示。 透過率變成極小之膜厚，係以（m/2) X ( λ /n)來表示。 此處’ λ表示發光波長，η表示IDIXO膜之屈折率。 例如’在L E D之發光波長480 nm中，η為實測值2,07。 因此’透過率變成極大之膜厚，為58rlm (m=0)、174 nm (m=l)，與上述i8〇 nm約相同。又，透過率變成極小之膜 厚為 116 nm (m= 1)。 (實施例2 ) 在本實施例中’ Au蒸鍍之後的Ιη203 - 10 wt% ZnO成膜 乃以如下之2階段來連續實施。上層之表面形成凹凸。 [表2] 成膜溫度 膜厚 成膜壓 表面形狀 下層 室溫 180 nm 3xl0'3 Torr 平滑 上層 室溫 180 nm 3Xl〇·' Torr 有凹凸 此試料，啟動壓力為2.80 V，光輸出增加至2.43 mW。 货施形熊3 圖4係使用於本發明透明導電膜之製造方法的雷射磨蝕 成膜裝置之概念圖。將高密度之雷射脈衝照射於固體表 而，從此所放出之離子或原子堆積於對向位置之基板上， 以形成薄膜’此方法乃謂雷射磨蚀法。此方法係非常適於 作為金屬氧化物衍生物薄膜之成膜製程。利用很強的雷射 牧衝，在同一實驗腔室之中’不只可成膜，亦可進行微細 加工、絀刻、多層化等。在強介電體薄膜製作中之雷射磨 姑法的優點，可如下述。 -14- 本紙張<度適用中周因家標準（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) / 策----；----Γ 訂---— III —^、 經濟部智竑財產局員工消费合作社印製 4 ,67 874 第89103966號專利申請案 中文說明書修正頁(9〇年7月） A7 B7 修正補充 II 4

經濟部中央標準局員工消費合作杜印I 五、發明説明（12) 首先，此方法係從成膜室之外部導入雷射光，故可在一 適於結晶成長之任意氣壓中形成薄膜。又，只從標靶放出 原子、分子、離子，故形成無雜質之薄膜。 可獨立選擇壓力、基板溫度、成膜速度等許声參數。所 謂薄膜之控制性的意義，係以雷射脈衝數與能量之調節可 瞬時控制成膜。 進而，最近漸明確可知，能非常高速成膜。如此，具有 許多優點。 ’ 雷射磨蝕裝置如圖4所示，於真.空槽中心放置進行成膜 之強介電體所構成的塊狀標靶401，在真空系内導入氧氣 或臭氧、N〇2等之氧化力強的氣體，將脈衝雷射光照射於 標401而引起磨蚀。藉此磨I虫放出之原子、分子、離子 可一面堆積於基板而氧化一面進行結晶成長。在實施形態 3中，使用如此之雷射磨蝕裝置試圖透明導電膜之成膜。 成膜條件敘述於下。 雷射：KrF 248 inn，2 J/cm2 標靶：In203 - 10 wt% ZnO (出光興產製，高密度，以下 稱為IDIXO) 基板：MgO (透過率測定）、玻璃（電阻測定用） 成膜溫度：使用RT作為（室溫（RT) ~300°C )標準。 成膜壓力：0.3 〜3xl(T3 Torr02 (使用 3xlCT3 Torr02 作為 標準） 成膜條件：進一步詳細說明。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. *τ A7 B7 五、發明說明（13 乳氣壓依在神 首先’㈣有電膜之透科氧氣壓依存性。 在雷射磨蝕中，羽毛形狀會受成膜壓而變化。又，在某 -成膜壓下，P4著試料置於羽毛之那—部}，组成會改 欠。發明人在超導體裝置開發中得到結果係標靶和基板間 距離以60〜70 mm左右最適宜。此次從羽毛觀察而將標靶 和基板間距離固定於70 mm，評估氧氣壓依存性。又， IDIXO之膜厚爲i2〇nm左右。 圖5中表不電阻率與氧氣壓之關係。電阻率随著氧氣壓 而起很大變化，可得到在3χ1〇-3 T〇rr具有dip之特性。此 係隨著氧氣量而透明導電膜之電阻有最適當値，與至今之 報告一致。又’所謂最低之値6 5χ1〇-5 Qcrn，以習知之濺 嫂法要得到乃非常困難。因此，與濺鍍法相比，因1次方 左右之電阻率乃很低，故必須之膜厚爲ln0，藉此，可提 并透過率’可以低成本製作高品質之透明導電膜。以此條 件所製作之膜的表面凹&可非常乎滑至0.5 nm左右。此値 洱以錢鍍法製作之膜相比爲1八〇左右。 岡6中表示評估IDIX0之透過率的氧氣壓依存性的結 芯 可看出約300 nm之吸收端。透過率測定用之試料係使 丨〖]吸收端爲200 nm左右之MgO作爲基板，300 nm之吸收 乃起因於IDIXO膜。又，所使用之MgO基板在波長500 nm 的透過率測定出爲84%，成膜氧氣壓與IDIXO膜（1 20 nm ) 之透過率的關係可如表3般計算。 -16- 本.¾¾义墁W叫.¾因家標準（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) /〕裝---- ！ I 訂·！------Μ ^-¾智U.一財產局邑工消赀合作社印製 467874 A7 B7 經濟部智祛时產局員工消費合作社印製 本 五、發明說明（14 ) [表3] 成膜氧氣壓 IDIXO透過率 0.3 Torr 99% 3xl0'2 Torr 87% 3xl0'3 Torr 92% 在成膜壓0.3 Torr中，透過率很高，但電阻率非常高。 所得到最低之電阻率的3x1 (Γ3 Torr中，得到+透過率92%。 在發光裝置中，一般使用膜厚很薄之Au作爲透明電極。 膜厚20 nm之A u透過率爲37%，故藉使用IDIXO可得到2 倍以上之光輸出。 再現性 將IDIX0應用於製品時，必須評估1 )面内分布、2 )再現 性等。ZnSe基板目前爲10 mm平方左右，從羽毛形狀、< 導體關係之發明人的經驗 '實務而言乃無問題，此次以相 同條件評估使IDIXO膜成膜3次時之電阻變化率。其、妹果 表示於表4。 [表4 ]

Run No 電阻率 1 3·5χ10·5 Qcm 2 4.5xl0'5 Qcm 3 5.7κ1〇'5 Qcm 可看出電阻率隨RUN而增加，但在全部之試料可得到 以下之値。在如此低之値會安定，要適用於製品 乃無問題。 又，如此地電阻率進行變化之原因，係丨）標靶組成之變 17- 尺度適中囤國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公楚 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

467874 A7 片濟郜智祛时產局13:工消费合作社印製 Β7 五、發明說明（15 ) 化，2)膜厚變化之原因。對於1)可藉研磨標靶表面來應 對，對於2 )可藉膜厚監視器的設置來應付。 降溫時之氧氣壓依存性 與習知濺鍍法比較，以雷射磨蝕法形成IDIXO膜，最佳 之數據，可降低電阻率1次方左右。此事係表示可使以往 所使用之透明導電膜的膜厚降低至1/10左右之可能性。在 蒸鍍法 '濺鍍法中，激發源（蒸艘；熱，濺銀；電漿）乃在 裝置内，成膜條件受限制。與此相比，在雷射磨触法中， 係從裝置之外部導入一成爲激發源之準分子雷射，成膜時 之壓力可很容易地從大氣壓附近至高眞空做改變，可在最 適當的氧氣壓下成膜。又，有關膜組成，雷射磨蝕中，可 容易得到近似標靶組成之膜。從如此之原因，在本發明 中’係實現具有非常高電阻率之IDIXO膜的形成。 進而’爲研究氧氣量與電阻率之關係，在約30(TC下進 行一種改變成膜後之降溫氣壓的實驗。又，成膜壓在室溫 成膜顯示最低的電阻率爲3x1 O·3 Torr。結果表示於表5 屮， [表5] 降溫條件 電阻率 1 00 Torr02 5_2xl0·2 Qcm 3x 1 0_3 Torr (成膜壓） 2.3x10'3 Ωοηι 眞空中 1.4χ 1 Ο·3 Qcm 在1 00 Torr降溫下，對試料供給氧氣，電阻率會上昇。 在成膜壓、眞空中降溫下，不太看得出電阻率有變化，在 此壓力範圍中，顯示所攝入之氧氣無極端變化。與氧氣壓 -18- 本紙* 乂 $ 1卜四0家標準（CNS)A4規格（!Π〇 X 297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再4!寫本頁) Ν裝 ---Ί 訂---I-----#;- A 7 8 7 6 ir Α7Β7 五、發明說明（16) 依存性之實驗一起併用，IDIX〇膜有氧氣易導入且很難缺 損之特性。

帶 Au 之IDIXOM 透明導電膜一般爲！!型半導體，作爲ZnSe系L E D之p電 極進行成膜時’有可能形成接合。爲防止此，使IDIX〇膜 進行成膜前’對於使Au膜進行成膜之IDIXO/Au構造來進 行研究。關於電阻率之結果表示於表6中。 [表6]

Au膜厚 電阻率 3 nm 1.2xl〇-4 Qcm 10 nm 6,0x1 〇'5 Qcm 與平滑的玻璃基板相比較，3 nm中，可得到很高的電阻 率’在1 0 nm中可得到同程度之電阻率。在3 nm中電阻增 加之原因，係藉成長呈島狀之A u (無助於電氣傳導）的存 在’〖DIXO在成膜初期不會有連續膜成長，而電阻率上 昇3進一步，若爲10 nm，Au會成爲連續膜，彌補mix〇 之電氣傳導的降低。 圓7中，表示在IDIXO/Au雹極構造中之透過率特性。藉 A U之存在，可看出透過率的降低。波長5〇〇 nm下，mix〇 (120 nm)/Au (3 nm)之透過率爲80%左右，與Au膜厚爲薄 層相比’透過率會降低之原因，係因Au的存在，IDIX〇 本身的透過率會降低。 實施例4 圆8係應用於實施形態1之透明導電膜的製法，所製造 -19- 本纸張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再故寫本頁) /裝----.---Ί 訂--------έ^ϊ-' 經濟部智楚財產局員工消费合作社印製 467874 A7 B7 五、發明說明（17 ) 之化合物半導體發光裝置的斷面圖。參照圖8，在η型半 導體層51之背面設有η型電極52。η型半導體層51之上叹 有活性層5 3。活性層5 3之上設有ρ型半導體層5 4。ρ型半 導體層54之設有接觸層55。在接觸層55上設有透明電極 即ρ電極6。ρ電極5 6上設有墊層5 7。在墊層5 7係從外部 電源（未圖示）自結線5 8送進電流。 如示於圖8之化合物半導體發光裝置的透明電極56之成 膜方法，藉由一使用在實施形態3説明之雷射磨蝕法；可 得到透過率很高，且電氣傳導率低，進一步比習知所使用 之Au電極具有2倍以上的光輸出者。ZnSe系L E D的電極 搆造爲使光輸出爲最大，宜爲IDIXO (200 nm)/Au (3 nm)。 如以上所構成之透明導電膜的製造方法，不只可利用於 化合物半導體發光裝置之透明電極的成膜方法，在液晶顯 禾器、大陽電池等很多領域亦可使用a 此次所揭示之實施形態全部之點皆爲例示而非限於此。 本發明之範園並非上述之説明而藉申請專利範圍來揭 名，ϋ包舍申請專利範園與均等意義及在範園内之全部變 -20- 3 Θ 家標準（CNS)A4 規格（21〇 X 297 公楚

Claims (1)

1. 公告 本4 67 87 4 A8 B8 C8 D8 經濟即智慧財產局員工消费合作社印-M 六、申請專利範圍 1. 一種半導體發光裝置，係具備： 於背面設有η型下部電極之基板； 在前述基板上所設置的發光層（4); 設於發光層上之ρ型半導體層（24): 設於Ρ型半導體層上之上部電極（1〇a、l〇b); 前述上部電極係具有由2以上不同種之層的積層構 造0 . 2. 根據申請專利範圍第〗項之半導體發光裝置，其中前述 上邵電極係包含：接觸於前述p型半導體層（24)之入11薄 膜（l〇a)、及、形成於其上之^型透明導電膜（1〇b)。 根據申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其中薄 膜（1 0a)的厚度爲1 nm ~ 3 nm。 4·根據申請專利範園第2項之半導體發光裝置，其中透明 導電膜（1 Ob )係以Ιη203 - 10 wt% ZnO所形成。 5.根據申請專利範園第1項之半導體發光裝置，其中上部 電極係具有一含上層（1〇b)與下層（i〇a)之積層構造； 前述下層（10a)之表面乃形成半坦狀； 前述上層（l〇b)之表面乃形成凹凸狀。 6根據申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其中，前 述基板乃含有ZnSe單結晶基板； P型半導體層（24)係包含ZnSe系半導體層、ZnTe系半 導體層或BeTe系半導體層》 7.根據申請專利範圍第4項之半導體發光裝置，其中以雷 射磨蚀法形成前述In2〇3 - 10 wt% ZnO之透明導電膜 -21 - 冬紙張K度適用中固國家標準（CNS)A4規格（21〇x 297公釐）

   467874 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 (l〇b)。 一種透明導電膜之製造方法，係具備如下步驟： 於真空槽内放置基板； 於真空槽之中心放置成為透明導電膜材科之 於真空槽内導入氧氣； ，7T ’ 對前述標靶照射雷射光，受磨蝕所放出之原子、八 或離子堆積於基板上，一面使之蔔 刀予 甚。 由使疋虱化-面使之結晶成 •4 ·. > Μ a %ι 長 9-根據申請專利範園第8項之透明導電膜之製造方法， 中前述標革巴係含有ln203 - 1 〇 wt% Zn〇。 丨0.根據中請專利範圍第9項之透明導電膜之製造方法， 中使成膜溫度调郎至室溫〜3 〇〇°C而進行結晶成*長· 1丨-根據申請專利範園第8項之透明導電膜之製造方法， 中使成膜壓力為0.3〜3X10_3T〇rr，而進行結晶成長。 12.—種化合物半導體發光裝置之製造方法，係具備如下 驟： 準備一形成透明電極之前的化合物半導體發光裝置 板； 將化合物半導體發光裝置基板放置於真空槽内； 於真艾槽之中心，放置一成為透明導電膜材料之 靶； 於真空槽内導入氧氣； 野前述標靶照射雷射光，受磨蝕所故出之原子、分 或離子堆積於化合物半導體發光裝置基板上，一面使 其 其 其 步 基 標 子 之 (請先閱讀背面之注意事頊再fr^本頁) -訂· 22- ί7國國家標準（CNS )八4規格（210 X 297公釐） A8B8C8D8 467874 六、申請專利範圍 軋化一面使透明電極結晶成長。 13.根據申請專利範園第12項之化合物半導體發光裝置之 製造方法，其中標靶含有ln203 - 1 〇 wt% Ζη〇0 Η.根據申請專利範圍第〗2項之化合物半導體發光裝置之 製造方法，其中使成膜溫度爲室溫〜3〇〇t，而進行結晶 成長。 15.根據申請專利範圍第1 2項之化合物半導體發光裝置之 製造方法，其中使成膜壓力爲〇 3〜3 X丨0·3 T〇rr而進行 結晶成長。 -----------一' .壯衣·-- <請先閱讀背面之注音？事項再V貧本頁) -----訂--------始‘ 經濟却智慧时產局員工消费合作社印製 23 本:氏張及度適用中固國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公茇）