專利名稱：一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件其制造方法，更具體地為一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，其發(fā)光波長為100rniT315nm。
背景技術(shù)：
紫外線覆蓋波長范圍為lOOnmlOOnm。一般，UVA的波長范圍指400 315歷；UVB的波長范圍指315 280nm ；UVC的波長范圍指^iTlOOnm。對比熒光發(fā)光和氣體放電發(fā)光，發(fā)
光二極管的發(fā)光方法可更有效率。紫外線發(fā)光二極管可以發(fā)出紫外范圍的光(從100-400·)，但是實(shí)際在365nm波長以下，發(fā)光效率非常有限。在365nm波長其發(fā)光效率在5、％，在395nm波長接近20%，較長波段的紫外線發(fā)光效率比較好。這些紫外線發(fā)光二極管已經(jīng)開始應(yīng)用于紫外線固化材料，光催化凈化空氣器，偽鈔鑒定，光線療法，白光二極發(fā)光管和日光浴機(jī)。在目前現(xiàn)有技術(shù)，紫外線二極發(fā)光管光強(qiáng)度已經(jīng)接近3000 mff/cm2 (30 kW/π )。伴隨目前先進(jìn)光引發(fā)劑和樹脂合成配方的發(fā)展，將擴(kuò)大紫外線發(fā)光二極管應(yīng)用在固化材料開發(fā)范圍。同時，UVC 有著殺菌紫外線，可以有效應(yīng)用于消毒和殺菌，凈化水，和醫(yī)療中有一系列的應(yīng)用。所以提升紫外線發(fā)光二極管光通量技術(shù)發(fā)展對紫外線發(fā)光二極管未來應(yīng)用領(lǐng)域影響重大。通常，紫外線發(fā)光二極管具有多層不同材料結(jié)構(gòu)。材料與厚度的選擇影響到LED 的發(fā)光波長。為提升取光效率，這些多層結(jié)構(gòu)都是選擇不同的化學(xué)成分組成，以促進(jìn)光電載流子獨(dú)立進(jìn)入復(fù)合區(qū)(一般是量子阱)。在量子阱一側(cè)摻以施子原子從而提高電子的濃度(N 型層)，另外一側(cè)摻以受子原子從而提高空洞的濃度(P型層)。紫外線發(fā)光二極管包括電子接觸結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同器件的性質(zhì)可選擇不同電極結(jié)構(gòu)連接電源，電源可通過接觸結(jié)構(gòu)為器件提供電流。接觸結(jié)構(gòu)將電流沿著器件表面注入發(fā)光區(qū)里面并轉(zhuǎn)換成光。在紫外線發(fā)光二極管表面可用導(dǎo)電材料做成接觸結(jié)構(gòu)，但是這些結(jié)構(gòu)會阻止光的發(fā)射從而降低光通量。如圖1所示，列出了一個現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光體芯片結(jié)構(gòu)，其中包括單晶襯底120，摻雜N型半導(dǎo)體層101，發(fā)光層102，摻雜P型半導(dǎo)體層103和一覆蓋層104用來制備低電阻率接觸。在這些芯片結(jié)構(gòu)中，表面外延覆蓋層P-GaN層會吸收從發(fā)光體產(chǎn)生的紫外線光，特別是波長在^(Tl00nm。由于電阻高，在大電流驅(qū)動下，紫外線發(fā)光二極管的散熱性不好，影響器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件。該半導(dǎo)體發(fā)光器件包含帶有導(dǎo)電通道的基板；發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，依次由η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、ρ型半導(dǎo)體層構(gòu)成； 光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置有導(dǎo)電通道；所述發(fā)光外延結(jié)構(gòu)位于前述基板和光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)之間，光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)一側(cè)為出光面。優(yōu)選地，本發(fā)明之發(fā)光外延結(jié)構(gòu)中靠近基板的一側(cè)半導(dǎo)體層設(shè)置有微光通道， 優(yōu)選地，本發(fā)明之發(fā)光層所產(chǎn)生的光波長為100rniT315nm。優(yōu)選地，本發(fā)明之所述光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)由單晶材料構(gòu)成，一方面作為外延生長襯底，另一方面，作為出光面。優(yōu)選地，本發(fā)明之光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的厚度為發(fā)光波長的1/4整倍數(shù)。優(yōu)選地，本發(fā)明之光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度為flOOum，使得能夠穩(wěn)固多層薄膜發(fā)光體結(jié)構(gòu)，同時提升光通效率。優(yōu)選地，本發(fā)明之光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)表面有一系列微通道，該微通道的深度小于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)的厚度。優(yōu)選地，前述微通道的深度小于或等于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度的1/2，以承受相應(yīng)物理應(yīng)力。優(yōu)選地，本發(fā)明之基板上各導(dǎo)電通道的總面積應(yīng)小于基板總表面積的60%，以保證良好接觸，同時確保物理穩(wěn)定性。優(yōu)選地，本發(fā)明之基板通過一金屬結(jié)構(gòu)與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)連接。優(yōu)選地，前述金屬結(jié)構(gòu)包含反射層，歐姆金屬接觸層和鍵合層。優(yōu)選地，前述鍵合層由導(dǎo)電材料組成，其電阻率在1.0 χ 10-8到1.0 χ 10 _4 Ω.ι 之間。優(yōu)選地，本發(fā)明之基板的材料選自陶瓷、硅片，具有較好的散熱性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法。該方法包括
1)在單晶襯底上外延生長發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，其依次由η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層構(gòu)成；
2)提供一帶有導(dǎo)電通道的基板，將其與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)連接，其中，發(fā)光外延結(jié)構(gòu)位于該基板和前述單晶襯底之間；
3)削薄單晶襯底，在襯底上制作導(dǎo)電通道，其連接外部電源與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，形成光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，本方法還包括在整個外延結(jié)構(gòu)上的外覆蓋層制作微光通道。優(yōu)選地，本方法之步驟2)中，所述基板通過金屬鍵合層與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)鍵合，其具體步驟如下在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)表面上形成反射層；在反射層上形成歐姆接觸層；在歐姆接觸層上形成共晶金屬層；將基板與共晶金屬鍵合。優(yōu)選地，本發(fā)明之光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的厚度為發(fā)光波長的1/4整倍數(shù)。優(yōu)選地，本發(fā)明之光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度為flOOum，使得能夠穩(wěn)固多層薄膜發(fā)光體結(jié)構(gòu)，同時提升光通效率。優(yōu)選地，本方法之步驟3)中還包含在光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)上形成微通道圖形，其深度小于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)的厚度。優(yōu)選地，前述微通道的深度小于或等于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度的1/2，以承受相應(yīng)物理應(yīng)力。優(yōu)選地，前述微通道的面積小于或等于光出射總表面的60%，以確保物理穩(wěn)定性。
本發(fā)明將發(fā)光外延結(jié)構(gòu)夾在光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)與帶導(dǎo)電通道的散熱基板之間，一方面，有效的解決其散熱問題，另一方面，確保了發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的物理穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性，并可作為取光面，增強(qiáng)出光效率。進(jìn)一步地，發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離出光面的一側(cè)覆蓋層帶有微光通道，加上反射層， 發(fā)光體產(chǎn)生的光大部分從光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)的一側(cè)輸出，避免了覆蓋層P-GaN吸收紫外線，有效地提高了出光效率。更進(jìn)一步地，控制光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)在特定厚度范圍內(nèi)，能夠穩(wěn)固多層薄膜發(fā)光體結(jié)構(gòu)，同時提升光通效率。在光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)表面制作光學(xué)圖形，進(jìn)一步有效促進(jìn)了光的提取率。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。圖1為一個現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明之半導(dǎo)體發(fā)光器件示意圖。圖3為本發(fā)明之光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)光方向的路徑示意圖。圖5 圖9為本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件制造過程的截面示意圖。圖中各標(biāo)號為發(fā)光外延結(jié)構(gòu)100，n型半導(dǎo)體接觸層101，發(fā)光層102，p半導(dǎo)體接觸層103，p型半導(dǎo)體覆蓋層104，微光通道105，金屬結(jié)構(gòu)110，金屬反射層111，歐姆金屬接觸層112，鍵合層113，單晶襯底120，散熱基板200，通孔201，導(dǎo)電通道202，光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320，導(dǎo)電通道321，微通道322。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說明的是，在不沖突的情況下本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個特征可以相互結(jié)合，這些均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明中，在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)中可取η型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層兩側(cè)之任意一側(cè)為出光面，以下實(shí)施例均以η型半導(dǎo)體層一側(cè)為出光面，因取ρ型層一側(cè)為出光面與η型層一側(cè)的原理基本相同，故不再重復(fù)描述。實(shí)施例一
如圖2所示，一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括散熱基板200，金屬結(jié)構(gòu)110，發(fā)光外延結(jié)構(gòu)100和光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)320。散熱基板200用于支撐發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)熱性能好的材料構(gòu)成，可為陶瓷或硅片，其上設(shè)有系列通孔201，考慮到該基板的應(yīng)力承受度，其總面積最好小于基座襯底總面積的60%，在這里取40%左右。在通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電通道202，用于將電流傳送到發(fā)光外延結(jié)構(gòu)中，用激發(fā)發(fā)光層發(fā)光。金屬結(jié)構(gòu)110由金屬反射層111，歐姆金屬接觸層112和鍵合層113構(gòu)成。其中鍵合層113由導(dǎo)電材料組成，材料的電阻率在1.0 χ 10_8到1.0 χ 10 _4Ω.πι之間，熔點(diǎn)在200°C以上；接觸層112由導(dǎo)電材料組成，材料的電阻率在1.0 χ 10_8到1. 0 χ 10 _4 Ω.πι 之間，其材料可以從Au，Ag，Cu，Al，Pt中選擇；反射層111的材料可以是Al，Ag，Pt和Au。發(fā)光外延結(jié)構(gòu)100，包括η型半導(dǎo)體接觸層101 (如Ii-AlxGivxM),發(fā)光層102 (如 AlxGiVxNAi-AlxGiVxN,可為多量子阱或單量子阱結(jié)構(gòu))，ρ半導(dǎo)體接觸層103(如P-AlxGiVxN), P型半導(dǎo)體覆蓋層104 (P-GaN)0其中，ρ型半導(dǎo)體覆蓋層104設(shè)有系列微光通道105，其面積不超過總面積的80%。在P型層表面制備微光通道105從而增強(qiáng)透光量達(dá)到反射層表面， 將光反射出來，進(jìn)一步提升發(fā)光率。如圖3所示為光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320示意圖。光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320與η型半導(dǎo)體層101接觸，該光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320由單晶襯底120減薄而成的，其材料可以為藍(lán)寶石、AlN等單晶材料。用tM表示光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320的厚度，根據(jù)光折射原理，為了獲得最佳取光率，本實(shí)施例中tM取值為發(fā)光波長的1/4整數(shù)倍，tM取值范圍控制最終厚度控制在5 100um。在光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320上有導(dǎo)電通道321，與η型半導(dǎo)體層101電連接，用于傳送電流到N型層。在光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320表面上分布有微通道322，用、表示微通道 322的深度，考慮到需承受相應(yīng)物理應(yīng)力，、與tM的關(guān)系最好滿足如下關(guān)系式、(tM/2， 本實(shí)施例取、=tM/2。如圖4所示，發(fā)光器件通過基板200的導(dǎo)電通道202和光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320的導(dǎo)電通道321接通外部電流，發(fā)光層102在電流激發(fā)下發(fā)射光線。其中直射光直接穿過η 層型101，通過光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的取光、直接射出，反射光穿過ρ型半導(dǎo)體層覆蓋層104的微光通道105，通過金屬反射層111的反射，射向出光方向，進(jìn)而有效減少了 ρ型半導(dǎo)體層覆蓋層104對紫外光的吸收，提高的出光效率。實(shí)施例二
本實(shí)施例包含將發(fā)光體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至帶導(dǎo)電通路高導(dǎo)熱基座襯底板上的制備方法、P 層微光通道的制備方法及光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的制備方法。P層微光通道可用干蝕刻或者化學(xué)濕法蝕刻實(shí)現(xiàn)。在兩種技術(shù)中，可先利用光刻膠進(jìn)行保護(hù)。利用光刻方法形成所需要的圖案，然后蝕刻出所需要的圖形，去除光刻膠及保護(hù)層后，在P表面先制備一層金屬反射薄膜層，高反射金屬材料可以是Al，Pt，Ag等，然后制備歐姆接觸金屬結(jié)構(gòu)。微光通道總覆蓋面積在不影響P層導(dǎo)電性情況下，不超過總面積的 80%,該P(yáng)層微光通道可大大提升發(fā)光效率。帶有導(dǎo)電材料填充小孔的基座襯底可以用多種不同方發(fā)實(shí)現(xiàn)?？衫眉す饣蛘邫C(jī)械挖孔，然后注入導(dǎo)電材料，例如金、銅和鎳等。在基座襯底表面上制作共熔合金層后， 將帶有導(dǎo)電材料填充小孔及共熔合金的基座襯底與P層上的金屬層進(jìn)行鍵合。共熔金屬可以是AuSn，AgSn等共熔合金，其特性是在比較低溫下基座襯底和P層金屬間達(dá)到熔融狀態(tài)形成無空隙的鍵合。光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)是由單晶襯底轉(zhuǎn)化而成的。通過化學(xué)，機(jī)械或兩種方法組合， 將單晶基板減薄，根據(jù)外延層伸張應(yīng)力容許范圍內(nèi)控制減薄厚度。單晶基板減薄完成后，用干法蝕刻或濕法蝕刻制備相關(guān)通道圖形。導(dǎo)電通道和增光微通道的區(qū)域可用激光加工法和兩次的干法，濕法或干濕組合方法蝕刻實(shí)現(xiàn)，例如利用機(jī)械研磨和拋光將單晶基板減薄后，長一層Si02作保護(hù)膜，然后旋涂一層光刻膠，用曝光法制作相應(yīng)的圖形，鍍上N層金屬后去除光刻膠。第二次的光刻制備出增光微通道的圖形，利用干法，濕法或干濕法蝕刻完成增光微通道的圖形，其圖形深度不超過導(dǎo)電穿透通道深度的一半。這樣帶有可控厚度和光學(xué)圖形的光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)，可以提升發(fā)光體的發(fā)光效率。下面結(jié)合圖5 圖9，進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，在AlN基板120上依次外延生長η型半導(dǎo)體接觸層101，發(fā)光層102，ρ層半導(dǎo)體接觸層103，ρ型半導(dǎo)體覆蓋層104。下一步，在ρ型半導(dǎo)體覆蓋層104上，利用干蝕刻方法制備微米通道105，微米通道的深度在l(T500nm之間；在ρ型半導(dǎo)體覆蓋層104頂面上制作反射金屬層111，金屬反射層材料首選NiAu，厚度在50-1000nm之間，也可以是包括Al、Ag、Ni、Au、Cu、Pd和Rh中的一種合金制成，并通過在隊氣氛中高溫退火達(dá)到歐姆接觸特性并增強(qiáng)其與P型半導(dǎo)體覆蓋層104的附著力；在上述反射金屬層111上制備歐姆金屬接觸層112及鍵合層113，歐姆金屬接觸層的材料首選Ti/Pt/Au合金，厚度在0. 5 10um之間，也可以是包括Cr、Ni、Co、Cu、 Sn、Au在內(nèi)的任何一種合金制成，鍵合層113材料首選AuSn合金，厚度在廣IOum之間，也可以是包括Ag、Ni、Sn、Cu、Au等在內(nèi)的任何一種合金制程。下一步，在上述觸層112及鍵合層113上將晶片與帶有周期性導(dǎo)電通路的基板200 進(jìn)行鍵合(Wafer Bonding)。工藝條件溫度在(T500°C之間，壓力在0 800 kg之間，時間在0 180分鐘之間。下一步，將上述用于生長外延結(jié)構(gòu)的AlN單晶襯底120進(jìn)行化學(xué)研磨減薄，厚度減薄到發(fā)光波長的1/4整倍數(shù)，最終厚度控制在5 100um。在上述減薄基板320上利用干蝕刻方法，制作一系列的微通道圖形322，形成特殊的光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320，以提取更多從發(fā)光體發(fā)射出來的光；未穿透通道的深度不可大于單晶基板厚度的1/2。下一步，對應(yīng)于光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)320的周期性位置，利用激光或者濕法蝕刻制備小孔，通至N型半導(dǎo)體層，在小孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料，形成導(dǎo)電通道321 ；并在通道上制備N 型歐姆接觸金屬層，材料優(yōu)選Ti、Al、Au三種符合金屬，也可以是Ti、Al、Au、Ag、I h、C0在內(nèi)的任和一種合金制成，并通過在N2氣氛中高溫退火達(dá)到歐姆接觸特性并增強(qiáng)其與N半導(dǎo)體層的附著力。在上述N型歐姆接觸金屬層上制備N電極焊盤，材料優(yōu)選TiAu，厚度在廣20um 之間。下一步，根據(jù)導(dǎo)電通路的基板200的間距周期，將晶圓上的單元器件逐一解離，形成芯粒。本發(fā)明的特征和結(jié)構(gòu)可參看附圖的詳細(xì)描述。附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。為了圖形清晰，未有在每個圖的標(biāo)識做備注。所有專利申請，專利權(quán)以引用的方式并入本文中，包括引用的實(shí)體，如有沖突，以當(dāng)前的規(guī)格和定義為參照。
權(quán)利要求
1.一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括一帶有導(dǎo)電通道的基板；一發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，依次由η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、ρ型半導(dǎo)體層構(gòu)成；其特征在于還包括一光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置有導(dǎo)電通道；所述發(fā)光外延結(jié)構(gòu)被夾在前述基板和光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)之間，光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)一側(cè)為出光面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)由單晶材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的靠近基板的一側(cè)半導(dǎo)體層制備微光通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的厚度為發(fā)光波長的1/4整倍數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度為5 lOOum。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)表面有一系列微通道，該微通道的深度小于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述微通道的深度小于或等于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度的1/2，以承受相應(yīng)物理應(yīng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述基板上各導(dǎo)電通道的總面積應(yīng)小于基板總表面積的60%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述基板與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)之間有一金屬結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述金屬結(jié)構(gòu)包含反射層， 歐姆金屬接觸層和鍵合層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述鍵合層由導(dǎo)電材料組成，材料的電阻率在1.0 χ 10-8到1.0 χ 10 -4Ω.πι之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或3的所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于所述基板的材料選自陶瓷、硅片。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于發(fā)光層所產(chǎn)生的光波長為 100nm 315nmo
14.一種紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其包含如下步驟在單晶襯底上外延生長發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，其依次由η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、ρ型半導(dǎo)體層構(gòu)成；提供一帶有導(dǎo)電通道的基板，將其與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)連接，其中，發(fā)光外延結(jié)構(gòu)被夾在該基板和前述單晶襯底之間；削薄單晶襯底，在襯底上制作導(dǎo)電通道，其連接外部電源與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，形成光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，還包含如下步驟在整個外延結(jié)構(gòu)上的外覆蓋層制作微光通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于前述步驟2)中， 所述基板通過金屬鍵合層與發(fā)光外延結(jié)構(gòu)鍵合，其具體步驟如下在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)表面上形成反射層； 在反射層上形成歐姆接觸層； 在歐姆接觸層上形成共晶金屬層； 將基板與共晶金屬鍵合。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于所述光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的厚度為發(fā)光波長的1/4整倍數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于所述光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度小于或等于15微米。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于前述步驟3)中還包含在光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)上形成微通道圖形，其深度小于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)的厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法，其特征在于所述微通道的深度小于或等于光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)厚度的1/2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深紫外半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法。該半導(dǎo)體發(fā)光器件包含帶有導(dǎo)電通道的基板；發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，依次由n型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、p型半導(dǎo)體層構(gòu)成；光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置有導(dǎo)電通道；所述發(fā)光外延結(jié)構(gòu)位于前述基板和光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)之間，光學(xué)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)一側(cè)為出光面。本發(fā)明將發(fā)光外延結(jié)構(gòu)夾在光學(xué)機(jī)械支持結(jié)構(gòu)與帶導(dǎo)電通道的散熱基板之間，一方面，有效的解決其散熱問題，另一方面，確保了發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的物理穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性，并可作為取光面，增強(qiáng)出光效率。
文檔編號H01L33/46GK102208522SQ20111016532
公開日2011年10月5日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者梁兆煊, 鐘志白, 陳文欣 申請人:廈門市三安光電科技有限公司