TWI518946B - 具增進的射出效率之發光二極體 - Google Patents

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Description

具增進的射出效率之發光二極體
本發明關於一種發光裝置及其製造方法。
發光二極體(LED，Light emitting diode)是一種重要的轉換電能為光線之固態裝置。在這些裝置之改良已經使得它們可用於設計成取代習知白熱及螢光光源之發光裝置。LEDs有顯著較長的壽命，且在某些案例中顯然地在轉換電能到光線時有較高的效率。
LEDs的成本及轉換效率為決定此種新技術取代習知光源及運用於高功率應用之速度的重要因素。由於個別的LEDs僅能提供數瓦的功率，許多高功率應用需要多個LEDs來達到所需要的功率位準。此外，LEDs產生的光線在相當窄的光譜頻帶中。因此，在需要一特定色彩的光源之應用中，須結合來自一些具有不同光學頻段之光譜放射之LEDs的光線，或者須使用螢光粉將來自LED之光線的一部份轉換成不同色彩的光線。因此，許多基於LEDs的光源之成本為個別LEDs之成本的許多倍。為了降低這種光源的成本，必須在不實質上增加每個LED之成本與不實質上降低個別LED之轉換效率的前提下增加每個LED產生的光量。
個別LEDs的轉換效率為解決高功率LEDs光源之成本的重要因素。一LED的轉換效率係定義為由該LED所發射之每單位光線所散發的電力。在LED中未被轉換成光線的電力被轉換成熱量，而增加LED之溫度。熱散逸對於一LED可運作的功率位準造成限制。此外，LEDs必須安裝在提供熱散逸的結構上，因此會另增加該等光源的成本。因此，如果可以增加一　LED的轉換效率，便可增加由單一LED提供之最大量的光線，藉此可以降低一給定光源所需要的LED數目。此外，該LED的運作成本亦反比於該轉換效率。因此，已有大量的工作在進行來改善LEDs的轉換效率。
為了此討論的目的，一LED可視為具有三層，該主動層夾在一p摻雜層與一n摻雜層之間。這些層基本上沉積在一基板上，例如藍寶石。必須注意到這些層之每一者基本上包括一些次層。一LED的整體轉換效率係依據在該主動層中電能被轉換成光線的效率。光線係自該主動層中該p摻雜層的電洞結合於該n摻雜層之電子時產生。
由一特定大小之LED所產生的光線量在原理上可藉由增加通過該裝置之電流而增加，因為每個單位面積將射出更多的電洞與電子到該主動層當中。但是在高電流密度之下，電洞結合電子而產生光線的效率會降低。也就是說，歷經再結合而不會產生光線的電洞的比例將會增加。因此，當通過該裝置之電流增加時，效率即降低，且關聯於該高操作溫度造成的問題亦會增加。
本發明包括一發光裝置及其製造方法。該發光裝置包括一主動層，其夾在一p型半導體層與一n型半導體層之間。當在其中來自該p型半導體層之電洞結合於來自該n型半導體層之電子時，該主動層發出光線。該主動層包括複數個次層，並具有複數個凹坑，於其中該等次層之側壁接觸於該p型半導體材料，使得來自該p型半導體材料之電洞經由裸露的該等側壁被射出進入該等次層當中，而不會通過另一次層。
在本發明一種態樣中，每一次層包括一實質上平坦表面及複數個側壁，該實質上平坦表面接觸於該等次層中另一次層之實質上平坦表面，每一側壁由該等凹坑中之一個的一壁面所包圍。每一次層之特徵在於經由該實質上平坦表面進入該次層之一第一電洞電流，與經由該次層之該等側壁進入該次層之一第二電洞電流，在該等次層中至少一者，該第二電洞電流大於第一電洞電流的10%。
在本發明另一種態樣中，該第一半導體層與該第二半導體層包含GaN家族材料，且該等凹坑位在該n型半導體層中錯位處(dislocations)。
根據本發明的一種發光裝置之製造可藉由在一基板上成長一磊晶n型半導體層且在該n型半導體層上成長包括複數個次層的一主動層，其成長條件為使得凹坑形成在該主動層中，該等次層具有由該等凹坑包圍的側壁。該主動層在該等凹坑中之部份被蝕刻使於該等凹坑中的該等次層的側壁裸露。一p型半導體層磊晶成長於該主動層之上，使得該p型半導體層延伸進入該等凹坑當中，並接觸到該等次層之該等側壁。
在本發明一種態樣中，成長該等次層，然後該等凹坑之該等側壁被蝕刻而裸露該等次層之該等側壁。在本發明另一種態樣中，在每一次層成長之後蝕刻該等凹坑之該等側壁，以使沉積於作用處的該等次層的該等側壁裸露。
在本發明又另一種態樣中，蝕刻該主動層而裸露該等側壁包括改變在製造該裝置的一磊晶成長腔室中的氣體組成成為一種氛圍，該氣體蝕刻裸露在該等凹坑中的該主動層之晶面要比未裸露在該等凹坑中的該主動層之晶面要更為快速。對於GaN系的裝置，包括NH3及/或H2之氛圍可在升高的溫度之下使用來進行蝕刻，而不需要自該磊晶成長腔室移除該製造中的裝置。
本發明提供其優點之方式參照第一圖而更容易瞭解，其為一先前技術LED的截面圖。藉由在一磊晶成長腔室(epitaxial growth chamber)中將複數層沉積於一基板21上，而使LED 20製造於該基板21上。典型上，先沉積一緩衝層22來補償該基板與構成該LED層之材料系統之間的晶格常數差異。對於GaN系LEDs(GaN-based LEDs，簡稱GaN LEDs)，該基板通常為藍寶石。在沉積緩衝層22之後，一n型層23被沉積，接著為一主動層24與一p型層25。該p型層在GaN LEDs中基本上由一電流分散層26所覆蓋，以改善通過具有高阻抗之該p型層的電流分佈。該裝置由在接觸27與28之間施加電壓來供電。
該主動層基本上由複數個次層所構成。每一次層基本上包括一阻障層與一量子井層。電洞與電子在該量子井層內結合而產生光線。電洞在該量子井層內亦可能在不產生光線的狀況下消失。這種無效的再結合狀況會降低該裝置的整體效率。未產生光線就消失之電洞的比例會依據該量子井層內電洞的密度而變化，較高的密度會造成無效結合狀況的比例增加。在該主動層之一特定次層中未再結合之電洞會進入下一個較低的層體並重複該結合過程。在低電流密度下，大多數的電洞最終會在光線產生的過程中再結合。在高電流密度下，大多數的電洞於無效結合過程中於該第一量子井層中再結合，因此在光線產生過程中，僅有非常少數的電洞能於該主動層之該等較低的次層中再結合。
本發明係基於觀察到先前技術系統中的問題主要來自於藉由通過最上方次層來射出所有電洞到該主動層的複數個次層當中。本發明藉由提供一種疊層結構來克服此問題，其可允許電洞被射出進入該主動層之位於較低位置之次層中，而不需要通過位於上方之次層。此方式可降低所有該等次層中的電洞密度，而可維持電洞的總數以用於在該主動層中光線產生再結合的過程。
現在請參照第二圖，其為根據本發明一具體實施例之LED 30的部份截面圖。LED 30係藉由在一基板31上磊晶成長複數層而被製造在該基板31上。該等層包括一緩衝層32、一n型披覆層33、一主動層34及一p型披覆層35。一電流分散層36被沉積在該p型披覆層35上。該主動層34包括如上所述的複數次層34a-34e。為了簡化以下的討論，該次層34a將稱之為最上方次層；但是，此僅為方便性的標示，並未意指相對於地面的任何特定方向。該主動層34亦包括複數個「凹坑」(pits)37，其延伸通過該主動層34之該等次層。為了簡化圖式，在圖式中僅顯示一個這樣的凹坑；但是，如以下的詳細說明，在該主動層34中有大量的這種凹坑。該披覆層35係延伸進入這些凹坑當中，因此來自該披覆層35之電洞經由該等凹坑的側壁以及經由該次層34a之上表面即可到達該主動層34的該等次層。
考慮到該次層34b。在一先前技術的裝置中，僅有進入該次層34a而並未在該次層34a中結合的電洞得以進入到類似於該次層34b之層體中。在LED 30中，進入該次層34b的電洞為通過該次層34a的電洞，及經由裸露在該等凹坑中的該次層34b的側壁而進入該次層34b的電洞。因為LED 30係由一定電流源所供電，每個單位時間被射出的電洞之總數實質上相同於被射出進入一先前技術裝置中之電洞的數目。因此，經由其上表面進入該次層34a之電洞的數目會因為經由那些次層之側壁而進入多個次層之電洞的數目而減少。在維持通過該LED之電洞電流量相同於在先前技術組態中所利用的電洞電流量的情況下，如果凹坑的密度足夠高，在該次層34a中電洞的密度實質上會降低，並且，在下方次層中的電洞的密度則實質上會增加。因此，在造成先前技術裝置的無效電洞再結合狀況的同樣電流密度下，LED 30的整體效率相對於先前技術裝置可實質地增加。
在本發明一種態樣中，在該主動層中該等凹坑係藉助建構該LED之材料與底部基板之間晶格常數的差異所產生的錯位(dislocation)而形成。例如，被製造在藍寶石基板上的GaN系的LED(簡稱GaN LED)包括垂直傳遞的錯位(vertically propagating dislocation)，其係由於該GaN基材料與該藍寶石基板之間晶格常數的差異所造成。現在請參照第三圖，其顯示一GaN層體的部分截面圖，包含形成於藍寶石基板上的一典型GaN LED的一n-披覆層。該等GaN層體沉積在一藍寶石基板41上，該基板41的晶格常數不同於該等GaN層體。晶格常數的差異造成當該等層體被沉積時造成傳遞通過該等不同層體的錯位。一示例性錯位標示為51。這種錯位51的密度於沉積在一藍寶石基板上的一GaN LED中基本上為每平方公分為107到1010。傳遞到該n型披覆層43中的錯位數目係根據一緩衝層42的特性以及該緩衝層42與n型披覆層43被沉積的成長條件而定。該等錯位51造成最上方材料層之表面上的小凹坑，例如凹坑52。這些凹坑的大小係根據該GaN材料於該層體的磊晶成長期間被沉積的成長條件而定。
現在請參照第四圖，其為一GaN層62中一凹坑61於該層成長期間的截面放大圖。在該成長階段期間，材料被加入到該層62之晶體晶面，如箭頭64與66所示。63所示之晶體晶面基本上為GaN晶體的c晶面。在該等錯位處，除了晶面63之外裸露出額外的晶面，例如晶面65。在不同晶面上的成長速率可藉由該等成長條件來調整。在該等不同晶面上的成長速率可藉由該等成長條件調整，使得裸露在該等凹坑中的晶面65之成長速率大於或小於晶面63之成長速率。如果晶面65的成長速率小於晶面63，該凹坑之大小在材料沉積時將會增加。
現在請參照第五圖，為一LED的部分截面圖，其顯示該LED之鄰近一凹坑77的區域。該凹坑77係形成於一錯位76上方，而該錯位76具有一位於一n型披覆層73之上表面的小凹坑71。於此圖式實施例中所選擇的成長條件使得在晶體晶面74上的成長速率實質上小於晶體晶面75上的成長速率。此係藉由選擇可抑制被沉積之材料的表面遷移率之成長條件來達成，而使得當沉積該材料時這些材料會平滑化該表面的自然趨勢會受到抑制。例如，在InGaN/GaN主動區域(active region)中，該GaN阻障層係以可最小化晶面74上之晶面之成長速率的綜合條件如V/III族比例、成長速率與成長溫度來成長。這三種參數之每一者對於在該成長表面上該等原子之表面遷移率有很強大的影響，因此可被操縱來使得該凹坑大小在當該層體成長時即增加。當成長主動層72之不同次層時，該凹坑的大小即增加。結果是該等次層於該凹坑中的厚度即實質上較該等次層於該凹坑外之區域的厚度來得薄。
在本發明一種態樣中，該主動層之所有該等次層被成長，然後藉由使用攻擊在晶面74上的材料要比在晶面75上的材料要快速的一種蝕刻劑來選擇性地蝕刻該主動層，而移除在該晶面74上的材料。此可使得該等次層之該等側壁如第六圖所示般地裸露，第六圖所示為第五圖中在該等次層之該等側壁已經被蝕刻之後的相同位置的截面圖。
例如，該蝕刻作業可在相同的成長腔室中藉由於該等次層之成長已經完成之後引入H2到該成長腔室當中來完成。該成長條件可被設定成藉由使用含有NH3與H2的環境氣體利用大於或等於850℃之成長溫度來增進所要晶面的蝕刻。在不存在任何III族材料的情況下，該環境氣體將會以遠高於蝕刻該c平面材料的速率來蝕刻該等晶面。之後，該等凹坑將由於該等晶面與該c平面材料之間的蝕刻速率差異而被打開，進而裸露出該等次層的該等側壁。
該材料亦可被化學性地蝕刻，其係藉由使用一相對於該c平面表面會優先地蝕刻該晶體晶面的溶液。對於化學蝕刻，可使用熔融的KOH來蝕刻該等晶面。同時，可使用H2SO4:H3PO4的熱溶液在高於250℃的溫度下蝕刻該材料。此種方法需要自該成長腔室移除該晶圓，因此較不適用。
在上述之示例中，該主動層之所有該等次層被成長，然後該等凹坑之該等側壁可在原處或自該磊晶成長腔室移除該晶圓並利用一化學蝕刻而被選擇性地蝕刻。但是，亦可採用於每次沉積一個次層後，選擇性地蝕刻該等凹坑中該等側壁的方法。在這種方法中，每次沉積一個次層後，即可在原處使用如上述的氣體蝕刻。
現在請參照第七A圖至第七D圖，其顯示一具體實施例之一種形成該主動層的方法，其係於每一個次層成長後進行一蝕刻作業。請參照第七A圖，該主動層的一第一次層84被沉積在一n型披覆層83之上，其具有一源自一錯位80的凹坑81。該次層84係以晶面85之成長速率遠快於晶面86之成長速率的條件沉積。在成長該次層84之後，在該成長腔室中的氛圍被切換成如上討論的蝕刻氛圍一段短時間。例如，該蝕刻氛圍可被設定成一計一分鐘的暫停步驟，其溫度高於850℃，並使用含有NH3與H2的環境氣體。結果是，較佳地，在晶面86上的該次層84的側壁87被回蝕刻，而裸露出該等凹坑的該等側壁，例如第七B圖所示的凹坑81。
然後該腔室被切換回到該磊晶成長模式，而一第二主動層，次層88，即以用於沉積次層84相同的成長條件之下被沉積，如第七C圖所示。該次層88之側壁延伸進入凹坑81當中，並覆蓋在該凹坑中該次層84之裸露的側壁。然後該腔室氛圍被切換回到該蝕刻氛圍，且該次層88之該側壁89被回蝕刻，留下該次層84與88的該等側壁裸露在該凹坑中，如第七D圖所示。此程序會重覆直到沉積該主動層的所有次層。然後沉積該p型披覆層與其它層體，使得該p型披覆層直接接觸於該主動層之該等次層的該等裸露的側壁。
在個別次層沉積中的蝕刻作業較容易控制，並且所得到的結構實質上相同於利用原處堆疊蝕刻程序所得到的結構。例如，如果一次蝕刻整個堆疊，最後的次層於該等凹坑之間之平面區域的厚度將顯著地被降低。因此，最後次層的厚度必須較厚以補償材料的損失。因此最後的次層將不同於其它次層。如果該等次層係以一次一層的方式被蝕刻，則所有該等次層將會相同。
本發明之優點在於經由該主動層之該等次層的該等側壁將大部份的電洞射出進入該主動層中。經由該等側壁射出進入該主動層中的電洞電流的比例係根據被引入到該主動層當中的凹坑密度而定。如果該凹坑密度過小，大部份的電洞電流將經由該主動層之最上方次層的上表面進入到該主動層。因此，該凹坑密度必須足夠而可確保大部份的電洞電流經由裸露在該等凹坑中的該等次層的該等側壁進入。
但是，可較佳利用之凹坑密度有其上限。由於該等凹坑中的大部分的主動層已被移除，因此最好需注意到在該等凹坑中光線係在降低強度的情況下產生。
因此，該凹坑密度較佳地是被調整到一種程度，其允許至少10%的電洞電流被射出到該主動層次層的該等側壁當中，同時維持光線輸出高於不具有本發明之側壁射出方式所得到者。實務上，範圍在每平方公分107到1010個凹坑的凹坑密度即足夠。
藉著選擇用以沉積該等層體於其上的基板，以及改變該n型層及於其上之任何緩衝層之沉積期間的成長條件，可控制在LEDs中利用該等LED層體中之錯位的凹坑密度。藉由選擇與該n型層具有較大不匹配(mismatch)之晶格常數的基板，及/或調整於沉積該n型披覆層之前即沉積於該基板上的該緩衝層的成長條件可增加錯位的密度。除了如上討論的該等藍寶石基板之外，可使用SiC、AlN及矽基板來提供不同程度的不匹配。
如上所述，一或多個緩衝層的材料基本上以降低傳遞到該n型披覆層當中的錯位數目的條件被沉積在該基板上。改變該緩衝層與沉積在該緩衝層上的其它層體的成長條件亦會改變錯位的密度。如果在該結構之早期疊層中改變成長參數，如V/III族的比例、溫度與成長速率，皆對於該錯位密度有顯著影響。正常來說，這些參數被選擇來降低錯位的密度，但是本發明可利用這些參數增加錯位之程度。
上述的具體實施例利用GaN家族的材料。為了討論的目的，該GaN家族的材料被定義成皆為GaN、InN與AlN之合金組合物。但是，利用其它材料系統與基板之具體實施例亦可根據本發明之教示來建構。
上述的具體實施例以該等不同層之「上方」與「底部」表面來說明。概言之，該等疊層自該底部表面成長到該上表面以簡化該討論。但是，將可瞭解到這些僅為簡便的標記，且不視為相對於地面需要任何特定方向。
上述本發明之具體實施例已提供用於例示本發明之多種態樣。但是，其應可瞭解到在不同特定具體實施例中所示之本發明的不同態樣可被組合來提供本發明之其它具體實施例。此外，對於本發明之多種修改可由前述的說明及附隨圖式中將可更加瞭解。因此，本發明僅受限於以下申請專利範圍所定義之範圍。
20．．．LED
21．．．基板
22．．．緩衝層
23．．．n型層
24．．．主動層
25．．．p型層
26．．．電流分散層
27．．．接觸
28．．．接觸
30．．．LED
31．．．基板
32．．．緩衝層
33．．．n型披覆層
34．．．主動層
34a,33b,33c,33d,34e．．．次層
35．．．p型披覆層
36．．．電流分散層
41．．．基板
42．．．緩衝層
43．．．n型披覆層
51．．．錯位
52．．．凹坑
61．．．凹坑
62．．．層體
63．．．晶面
64．．．箭頭
65．．．晶面
66．．．箭頭
72．．．主動層
73．．．n型披覆層
74．．．晶面
75．．．晶面
76．．．錯位
77．．．凹坑
80．．．錯位
81．．．凹坑
83．．．n型披覆層
84．．．第一次層
85．．．晶面
86．．．晶面
87．．．側壁
86．．．次層
89．．．側壁
第一圖為一先前技術LED的截面圖。
第二圖為根據本發明一具體實施例之一LED 30的部份截面圖。
第三圖顯示一GaN層體的部分截面圖，包含形成於藍寶石基板上的一典型GaN LED的一n-披覆層。
第四圖顯示一GaN層體中一凹坑61於該層成長期間的截面放大圖。
第五圖為一LED的部分截面圖，其顯示該LED之鄰近一凹坑的區域，該凹坑係形成於一錯位上方，而該錯位具有一位於一n-披覆層之上表面的小凹坑。
第六圖係第五圖之該等次層的該等側壁蝕刻之後的截面圖。
第七A圖至第七D圖顯示一具體實施例之一種形成該主動層的方法，其係於每一個次層成長後進行一蝕刻作業。
30．．．LED
31．．．基板
32．．．緩衝層
33．．．n型披覆層
34．．．主動層
34a,33b,33c,33d,34e．．．次層
35．．．p型披覆層
36．．．電流分散層

Claims (18)

  1. 一種發光裝置，包含：n型半導體層，其包含密度在107cm-2與1010cm-2之間的錯位(dislocation)；主動層，其在上述n型半導體層上包含複數個次層(sub-layer)，上述次層之各者包含阻障層(barrier layer)及量子井層(quantum well layer)，上述主動層包含位於上述錯位上之凹坑(pit)，上述複數個次層具有側壁，上述側壁係被上述凹坑包圍(bound)且裸露(expose)於上述凹坑，上述次層之最上層厚於上述次層之其他層，上述主動層係形成於GaN家族材料中一材料的c-平面晶面(c-plane facet)上；p型半導體層，其係位於上述主動層上，上述p型半導體層延伸進入上述凹坑且接觸上述次層之上述被裸露之側壁及上述主動層之上表面；及接觸電極，其構成為在上述p型半導體層與上述n型半導體層之間施加電位差；其中電洞係自上述p型半導體層通過上述主動層之上述上表面及上述次層之上述被裸露之側壁而注入至上述主動層，且上述凹坑之各者於上述n型半導體層具有底部(bottom)。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中上述n型半導體係形成在基板上，上述n型半導體層具有與上述基板不同之晶格常數，該不同造成錯位(give rise to dislocations)。
  3. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中上述次層之裸露於上述凹坑之上述側壁包含晶體晶面(crystal facet)。
  4. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中上述主動層及上述p型半導體層係形成為使得上述電洞之至少10%係自上述p型半導體層通過上述次層之上述被裸露之側壁而注入至上述主動層。
  5. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中上述n型半導體與上述p型半導體層包含GaN家族材料。
  6. 一種發光裝置，包含：n型半導體層，上述n型半導體層包含密度在107cm-2與1010cm-2之間的錯位；主動層，其在上述n型半導體層上包含複數個次層，上述次層之各者包含阻障層及量子井層，上述主動層包含位於上述錯位上之凹坑，上述複數個次層具有被上述凹坑包圍之側壁，上述次層之最上層厚於上述次層之其他層，上述主動層係形成於GaN家族材料中一材料的c-平面晶面上；p型半導體層，其係位於上述主動層上，上述p型半導體層延伸進入上述凹坑且接觸上述次層之上述側壁及上述主動層之上表面；及接觸電極，其構成為在上述p型半導體層與上述n型半導體層之間施加電位差；其中電洞係自上述p型半導體層通過上述主動層之 上述上表面及上述次層之上述被裸露之側壁而注入至上述主動層，且上述凹坑之各者於上述n型半導體層具有底部。
  7. 如申請專利範圍第6項之發光裝置，其中上述n型半導體層係形成在基板上，上述n型半導體層具有與上述上述基板不同之晶格常數，上述不同造成錯位。
  8. 如申請專利範圍第6項之發光裝置，其中上述次層之裸露於上述凹坑之上述側壁包含晶體晶面。
  9. 如申請專利範圍第6項之發光裝置，其中上述主動層及上述p型半導體層係形成為使得上述電洞之至少10%係自上述p型半導體層通過上述次層之上述側壁而注入至上述主動層。
  10. 如申請專利範圍第6項之發光裝置，其中上述n型半導體層與上述p型半導體層包含GaN家族材料。
  11. 一種發光裝置之製造方法，包含：在基板上成長磊晶(epitaxial)n型半導體層，上述磊晶n型半導體層包含密度在107cm-2與1010cm-2之間的錯位；在成長條件下成長主動層，該主動層在上述磊晶n型半導體層上包含複數個次層，該成長條件係使凹坑形成於上述主動層，上述次層之各者包含阻障層及量子井層，上述凹坑位於上述錯位上，上述複數個次層具有被上述凹坑包圍之側壁，上述次層之最上層厚於上述次層之其他層；蝕刻上述主動層以使上述次層之側壁裸露於上 述凹坑；成長磊晶p型半導體層於上述主動層上以使得上述磊晶p型半導體層延伸進入上述凹坑且接觸上述次層之上述被裸露之側壁及上述主動層之上表面；及設置接觸點(contacts)，其係用於在上述磊晶p型半導體層與上述磊晶n型半導體層之間施加電位差；其中上述主動層及上述磊晶p型半導體層係形成為使得電洞係自上述磊晶p型半導體層通過上述主動層之上述上表面及上述次層之上述被裸露之側壁而注入至上述主動層。
  12. 如申請專利範圍第11項之發光裝置的製造方法，其中上述磊晶n型半導體層具有與上述基板不同的晶格常數，上述不同造成錯位，且其中上述凹坑係形成在具有上述錯位的位置。
  13. 如申請專利範圍第11項之發光裝置的製造方法，其中蝕刻該主動層以使上述側壁裸露係包含改變在製造該裝置的磊晶成長腔室中的一種氣體組成為一氛圍(atmosphere)，其蝕刻裸露在上述凹坑的上述主動層之晶面快於蝕刻未裸露在上述凹坑的上述主動層之晶面。
  14. 如申請專利範圍第11項之發光裝置的製造方法，其中上述主動層係成長在GaN家族材料中一材料的c-平面晶面上，且其中蝕刻上述主動層以使上述側壁裸 露係包含使用一蝕刻劑以化學性地蝕刻上述主動層，上述蝕刻劑蝕刻在上述凹坑的晶體晶面快於蝕刻在上述c-平面晶面上的材料。
  15. 如申請專利範圍第13項之發光裝置的製造方法，其中上述氛圍包含NH3及/或H2。
  16. 如申請專利範圍第11項之發光裝置的製造方法，其中上述主動層之上述次層係以於上述凹坑包含晶體晶面之方式成長。
  17. 如申請專利範圍第11項之發光裝置的製造方法，其中蝕刻上述主動層以使上述側壁裸露係包含在上述次層之一次層經沉積後，於將另一次層沈積於該次層上之前，蝕刻該次層以使該次層的側壁裸露在上述凹坑中。
  18. 如申請專利範圍第11項之發光裝置的製造方法，其中上述主動層及上述磊晶p型半導體層係形成為使上述電洞之至少10%係自上述磊晶p型半導體層通過上述次層之上述被裸露之側壁而注入至上述主動層。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9287452B2 (en) * 2010-08-09 2016-03-15 Micron Technology, Inc. Solid state lighting devices with dielectric insulation and methods of manufacturing
US8853668B2 (en) * 2011-09-29 2014-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting regions for use with light emitting devices
DE102012217640B4 (de) * 2012-09-27 2020-02-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013103602A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu seiner Herstellung
KR20150025264A (ko) 2013-08-28 2015-03-10 삼성전자주식회사 정공주입층을 구비하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
FR3010228B1 (fr) 2013-08-30 2016-12-30 St Microelectronics Tours Sas Procede de traitement d'une couche de nitrure de gallium comportant des dislocations
KR102142709B1 (ko) 2013-12-05 2020-08-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치
JP2015177025A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社東芝 光半導体素子
DE102015104665A1 (de) 2015-03-26 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterkörper und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterkörpers
DE102015104700A1 (de) 2015-03-27 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
KR102378823B1 (ko) * 2015-09-07 2022-03-28 삼성전자주식회사 반도체 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자의 제조 방법
CN105355741B (zh) * 2015-11-02 2017-09-29 厦门市三安光电科技有限公司 一种led外延结构及制作方法
DE102015120896A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektronisches Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils
CN105489725B (zh) * 2016-01-25 2018-10-16 厦门市三安光电科技有限公司 一种led芯片结构及制作方法
DE102016103346A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips und strahlungsemittierender Halbleiterchip
CN105762241A (zh) * 2016-04-28 2016-07-13 厦门乾照光电股份有限公司 一种增强注入型的发光二极管的外延结构制作方法
DE102016208717B4 (de) * 2016-05-20 2022-03-24 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauelement mit erhöhter Effizienz und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
JP6905498B2 (ja) * 2017-09-15 2021-07-21 日機装株式会社 窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子の製造方法
JP6405430B1 (ja) 2017-09-15 2018-10-17 日機装株式会社 窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子の製造方法
CN112397618A (zh) * 2020-11-27 2021-02-23 安徽中医药大学 一种发光二极管的外延结构及其制备方法
DE102021129843A1 (de) 2021-11-16 2023-05-17 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung einer vielzahl strahlungsemittierender halbleiterchips und strahlungsemittierender halbleiterchip
CN114300590B (zh) * 2021-12-28 2024-02-23 淮安澳洋顺昌光电技术有限公司 一种发光二极管及其制备方法
EP4345922A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-03 ALLOS Semiconductors GmbH Gan-on-si epiwafer comprising a strain-decoupling sub-stack

Family Cites Families (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US36747A (en) * 1862-10-21 Improvement in piers and bridges
JP2706522B2 (ja) 1989-07-31 1998-01-28 松下電器産業株式会社 文書作成装置
JPH0363756A (ja) 1989-07-31 1991-03-19 Fuji Xerox Co Ltd 文書編集装置
JP2708574B2 (ja) 1989-10-20 1998-02-04 新日本製鐵株式会社 半導体用ボンディング細線の製造方法
US5048721A (en) 1989-11-17 1991-09-17 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Method for enhancing the mixture of gases within a cylinder
JP2759836B2 (ja) 1990-01-30 1998-05-28 富士写真光機株式会社 カメラのセルフ撮影方法
JPH03250438A (ja) 1990-02-27 1991-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 光記録媒体
JP2948889B2 (ja) 1990-09-05 1999-09-13 光洋精工株式会社 ラックピニオン式ステアリング装置
JPH04118370A (ja) 1990-09-07 1992-04-20 Mazda Motor Corp 後輪転舵装置の油圧駆動装置
US5306662A (en) 1991-11-08 1994-04-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Method of manufacturing P-type compound semiconductor
JP2917742B2 (ja) 1992-07-07 1999-07-12 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子とその製造方法
DE69333250T2 (de) 1992-07-23 2004-09-16 Toyoda Gosei Co., Ltd. Lichtemittierende Vorrichtung aus einer Verbindung der Galliumnitridgruppe
JP2681733B2 (ja) 1992-10-29 1997-11-26 豊田合成株式会社 窒素−３族元素化合物半導体発光素子
JP2626431B2 (ja) 1992-10-29 1997-07-02 豊田合成株式会社 窒素−３族元素化合物半導体発光素子
US5578839A (en) 1992-11-20 1996-11-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device
JP2827794B2 (ja) 1993-02-05 1998-11-25 日亜化学工業株式会社 ｐ型窒化ガリウムの成長方法
JP2778405B2 (ja) 1993-03-12 1998-07-23 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JP2803741B2 (ja) 1993-03-19 1998-09-24 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の電極形成方法
EP1450415A3 (en) 1993-04-28 2005-05-04 Nichia Corporation Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device
JP2785254B2 (ja) 1993-06-28 1998-08-13 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
US6005258A (en) 1994-03-22 1999-12-21 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device using group III Nitrogen compound having emission layer doped with donor and acceptor impurities
JP2956489B2 (ja) 1994-06-24 1999-10-04 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法
JP2666237B2 (ja) 1994-09-20 1997-10-22 豊田合成株式会社 ３族窒化物半導体発光素子
JP3646649B2 (ja) 1994-09-22 2005-05-11 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JP3548442B2 (ja) 1994-09-22 2004-07-28 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
US5777350A (en) 1994-12-02 1998-07-07 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor light-emitting device
JP2735057B2 (ja) 1994-12-22 1998-04-02 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP2890396B2 (ja) 1995-03-27 1999-05-10 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP3250438B2 (ja) 1995-03-29 2002-01-28 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP3890930B2 (ja) 1995-03-29 2007-03-07 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP3511970B2 (ja) 1995-06-15 2004-03-29 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP3135041B2 (ja) 1995-09-29 2001-02-13 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
CN100350641C (zh) 1995-11-06 2007-11-21 日亚化学工业株式会社 氮化物半导体器件
JP3209096B2 (ja) 1996-05-21 2001-09-17 豊田合成株式会社 ３族窒化物化合物半導体発光素子
JP3713100B2 (ja) * 1996-05-23 2005-11-02 ローム株式会社 半導体発光素子の製法
JP3780887B2 (ja) 1996-09-08 2006-05-31 豊田合成株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP3304787B2 (ja) 1996-09-08 2002-07-22 豊田合成株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP3344257B2 (ja) 1997-01-17 2002-11-11 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体及び素子の製造方法
JP3374737B2 (ja) 1997-01-09 2003-02-10 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP3223832B2 (ja) 1997-02-24 2001-10-29 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子及び半導体レーザダイオード
JP3506874B2 (ja) 1997-03-24 2004-03-15 豊田合成株式会社 窒素−３族元素化合物半導体発光素子
JP3795624B2 (ja) 1997-03-31 2006-07-12 豊田合成株式会社 窒素−３族元素化合物半導体発光素子
JP3654738B2 (ja) 1997-04-07 2005-06-02 豊田合成株式会社 ３族窒化物半導体発光素子
JP3314666B2 (ja) 1997-06-09 2002-08-12 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP4118371B2 (ja) 1997-12-15 2008-07-16 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー 電極に銀を有する窒化物半導体発光装置およびその製造方法ならびに半導体光電子装置
JP4118370B2 (ja) 1997-12-15 2008-07-16 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー 反射ｐ電極を有する窒化物半導体発光装置およびその製造方法ならびに半導体光電子装置
US6194743B1 (en) 1997-12-15 2001-02-27 Agilent Technologies, Inc. Nitride semiconductor light emitting device having a silver p-contact
EP1063711B1 (en) 1998-03-12 2013-02-27 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JP3622562B2 (ja) 1998-03-12 2005-02-23 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光ダイオード
JP3063756B1 (ja) 1998-10-06 2000-07-12 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP4629178B2 (ja) 1998-10-06 2011-02-09 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP3063757B1 (ja) 1998-11-17 2000-07-12 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP3427265B2 (ja) 1998-12-08 2003-07-14 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP3424629B2 (ja) 1998-12-08 2003-07-07 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
US20010042866A1 (en) 1999-02-05 2001-11-22 Carrie Carter Coman Inxalygazn optical emitters fabricated via substrate removal
JP3594826B2 (ja) * 1999-02-09 2004-12-02 パイオニア株式会社 窒化物半導体発光素子及びその製造方法
JP3551101B2 (ja) 1999-03-29 2004-08-04 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
US6838705B1 (en) 1999-03-29 2005-01-04 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
DE19955747A1 (de) 1999-11-19 2001-05-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optische Halbleitervorrichtung mit Mehrfach-Quantentopf-Struktur
KR100700993B1 (ko) 1999-12-03 2007-03-30 크리, 인코포레이티드 향상된 광 적출 구조체를 갖는 발광 다이오드 및 그 제조 방법
US6504171B1 (en) * 2000-01-24 2003-01-07 Lumileds Lighting, U.S., Llc Chirped multi-well active region LED
TWI292227B (en) 2000-05-26 2008-01-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting-dioed-chip with a light-emitting-epitaxy-layer-series based on gan
US6586762B2 (en) 2000-07-07 2003-07-01 Nichia Corporation Nitride semiconductor device with improved lifetime and high output power
JP3840253B2 (ja) * 2000-09-22 2006-11-01 株式会社東芝 光素子およびその製造方法
JP3786114B2 (ja) 2000-11-21 2006-06-14 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
US6906352B2 (en) 2001-01-16 2005-06-14 Cree, Inc. Group III nitride LED with undoped cladding layer and multiple quantum well
JP3616020B2 (ja) * 2001-03-06 2005-02-02 士郎 酒井 窒化ガリウム系半導体装置及びその製造方法
US6630689B2 (en) 2001-05-09 2003-10-07 Lumileds Lighting, U.S. Llc Semiconductor LED flip-chip with high reflectivity dielectric coating on the mesa
JP3886341B2 (ja) * 2001-05-21 2007-02-28 日本電気株式会社 窒化ガリウム結晶基板の製造方法及び窒化ガリウム結晶基板
US6958497B2 (en) 2001-05-30 2005-10-25 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures
US6488767B1 (en) 2001-06-08 2002-12-03 Advanced Technology Materials, Inc. High surface quality GaN wafer and method of fabricating same
JP3909811B2 (ja) 2001-06-12 2007-04-25 パイオニア株式会社 窒化物半導体素子及びその製造方法
EP1406314B1 (en) 2001-07-12 2015-08-19 Nichia Corporation Semiconductor device
JP4055503B2 (ja) * 2001-07-24 2008-03-05 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
CA2466141C (en) 2002-01-28 2012-12-04 Nichia Corporation Nitride semiconductor device having support substrate and its manufacturing method
KR101030068B1 (ko) 2002-07-08 2011-04-19 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 질화물 반도체 소자의 제조방법 및 질화물 반도체 소자
DE10245628A1 (de) 2002-09-30 2004-04-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektromagnetische Strahlung emittierender Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
US7026653B2 (en) 2004-01-27 2006-04-11 Lumileds Lighting, U.S., Llc Semiconductor light emitting devices including current spreading layers
US7115908B2 (en) 2004-01-30 2006-10-03 Philips Lumileds Lighting Company, Llc III-nitride light emitting device with reduced polarization fields
US7345297B2 (en) 2004-02-09 2008-03-18 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
DE102005016592A1 (de) 2004-04-14 2005-11-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenchip
US7791061B2 (en) 2004-05-18 2010-09-07 Cree, Inc. External extraction light emitting diode based upon crystallographic faceted surfaces
US7795623B2 (en) 2004-06-30 2010-09-14 Cree, Inc. Light emitting devices having current reducing structures and methods of forming light emitting devices having current reducing structures
US20060002442A1 (en) 2004-06-30 2006-01-05 Kevin Haberern Light emitting devices having current blocking structures and methods of fabricating light emitting devices having current blocking structures
US7737459B2 (en) 2004-09-22 2010-06-15 Cree, Inc. High output group III nitride light emitting diodes
KR20060027133A (ko) * 2004-09-22 2006-03-27 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7335920B2 (en) 2005-01-24 2008-02-26 Cree, Inc. LED with current confinement structure and surface roughening
US7446345B2 (en) 2005-04-29 2008-11-04 Cree, Inc. Light emitting devices with active layers that extend into opened pits
US7535031B2 (en) * 2005-09-13 2009-05-19 Philips Lumiled Lighting, Co. Llc Semiconductor light emitting device with lateral current injection in the light emitting region
JP4895587B2 (ja) * 2005-11-29 2012-03-14 ローム株式会社 窒化物半導体発光素子
JP5305588B2 (ja) 2006-01-12 2013-10-02 三菱化学株式会社 ＧａＮ系発光素子およびその製造方法
US7910945B2 (en) 2006-06-30 2011-03-22 Cree, Inc. Nickel tin bonding system with barrier layer for semiconductor wafers and devices
US7754514B2 (en) 2006-08-22 2010-07-13 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method of making a light emitting element
JP4882618B2 (ja) * 2006-09-11 2012-02-22 三菱化学株式会社 ＧａＮ系半導体発光ダイオードの製造方法
US7547908B2 (en) 2006-12-22 2009-06-16 Philips Lumilieds Lighting Co, Llc III-nitride light emitting devices grown on templates to reduce strain
US8021904B2 (en) 2007-02-01 2011-09-20 Cree, Inc. Ohmic contacts to nitrogen polarity GaN
JP2008198787A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Rohm Co Ltd ＧａＮ系半導体素子
JP5050574B2 (ja) 2007-03-05 2012-10-17 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系半導体発光素子
JP4962130B2 (ja) 2007-04-04 2012-06-27 三菱化学株式会社 ＧａＮ系半導体発光ダイオードの製造方法
JP2008258503A (ja) * 2007-04-06 2008-10-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物系半導体発光素子、および窒化物系半導体発光素子を作製する方法
KR101164026B1 (ko) * 2007-07-12 2012-07-18 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
US7791101B2 (en) 2008-03-28 2010-09-07 Cree, Inc. Indium gallium nitride-based ohmic contact layers for gallium nitride-based devices

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