半導體發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導體發(fā)光器件，其防止電子的外溢同時增加進入有源層內部的空穴的濃度，從而改善發(fā)光效率。本發(fā)明包括：n型半導體層；有源層，其形成在所述n型半導體層上并且在其中交替層疊有至少一個量子阱層和至少一個量子勢壘層；電子阻擋層，其形成在所述有源層上，并且具有至少一個多層結構，在所述多層結構中層疊有具有不同能帶間隙的三層，其中在所述三層中與所述有源層相鄰的層具有傾斜的能帶結構；以及p型半導體層，其形成在所述電子阻擋層上。
【專利說明】半導體發(fā)光器件
【技術領域】
[0001]本公開涉及半導體發(fā)光器件，具體地，涉及通過在防止電子溢出的同時使流入有源區(qū)的空穴增加來改善發(fā)光效率的半導體發(fā)光器件。 【背景技術】
[0002]最近，諸如GaN等的氮化物半導體由于其優(yōu)良的物理和化學性質，作為用于諸如發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)之類的發(fā)光器件的核心材料而日益突出。這種氮化物半導體通常由具有由InxAlyGanyN (表達的組成的半導體材料形成。使用氮化物半導體材料的發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)正用于發(fā)出具有藍色或綠色波段的光的發(fā)光器件中，并且正用作諸如移動電話中的按鍵發(fā)光二極管、電標志牌和普通照明裝置之類的各種產品的光源。
[0003]繼氮化物LED的發(fā)展之后，取得了各種技術進步，這廣泛地擴大了氮化物LED的應用范圍，并且，現正積極地進行將氮化物LED用作用于照明裝置和車輛的光源的研究。特別地，已將氮化物LED傳統上用作低電流/低輸出移動產品中的組件；然而，近年來，氮化物LED的使用已延伸至高電流/高輸出產品的領域，因此其中要求高照明度和高可靠性。
[0004]在這些情況下，正在對用于改善氮化物發(fā)光器件中的發(fā)光效率的各種方法進行研究。其中一個方法是使用電子阻擋層。在一般的發(fā)光器件結構中，該電子阻擋層通常設置在有源層和P型半導體層之間。采用該電子阻擋層以通過阻止遷移率相對高于空穴的電子溢出至P型半導體層來改善有源層內的載流子復合效率。然而，該電子阻擋層既可以用作相對于空穴的阻擋層，又可以用作相對于電子的阻擋層。因此，電子阻擋層可能會影響空穴流入至有源層，并且有源層中的空穴的濃度可能減小。

【發(fā)明內容】

[0005]技術問題
[0006]本公開的一個方面提供了這樣一種半導體發(fā)光器件，其能夠在阻止電子溢出至P型半導體層的同時增加流入至有源層的空穴。
[0007]技術方案 [0008]根據本公開的一個方面，提供了一種半導體發(fā)光器件，其包括:n型半導體層；有源層，其形成在所述η型半導體層上并且包括在其中交替層疊的至少一個量子阱層和至少一個量子勢壘層；電子阻擋層，其形成在所述有源層上，并且具有至少一個多層結構，所述多層結構包括在其中層疊的具有不同能帶間隙的三層，所述三層中與所述有源層相鄰的層具有傾斜的能帶結構；以及P型半導體層，其形成在所述電子阻擋層上。 [0009]所述電子阻擋層可以由具有由InxAlyGa^N表達的組成的半導體材料形成，其中O ^ X ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y ( I,并且通過調整Al和In之間的比例,所述電子阻擋層的多層結構中的各層可以具有不同的能帶間隙。所述電子阻擋層的多層結構中的各層可以依次層疊，以容許其能帶間隙在層疊方向上遞減。[0010]所述電子阻擋層可以具有AlGaN/GaN/InGaN層的順序層疊結構。所述電子阻擋層可以具有在其中重復層疊的AlGaN/GaN/InGaN層的層疊結構。所述電子阻擋層可以具有AlGaN/GaN/InGaN/GaN層的順序層疊結構。所述電子阻擋層可以具有在其中重復層疊的AlGaN/GaN/InGaN/GaN層的層疊結構。所述電子阻擋層可以具有超晶格結構，并且所述電子阻擋層的各層可以具有0.5nm至20nm的厚度。
[0011]所述電子阻擋層的多層結構中包括的所述三層中與所述有源層相鄰的層可以具有能帶間隙，該能帶間隙的傾斜沿著層疊方向遞增。所述電子阻擋層的多層結構中包括的所述三層中與所述有源層相鄰的層可以具有比所述有源層的能帶間隙更大的能帶間隙，同時容許該能帶間隙的傾斜沿著層疊方向遞減。
[0012]所述半導體發(fā)光器件還可以包括:絕緣襯底，其形成在所述η型半導體層的下表面上；η型電極，其形成在通過去除所述有源層和所述P型半導體層的部分而暴露的所述η型半導體層上；以及P型電極，其形成在所述P型半導體層上。
[0013]所述半導體發(fā)光器件還可以包括:導電襯底，其形成在所述P型半導體層上；以及η型電極，其形成在所述η型半導體層上。
[0014]技術效果
[0015]根據本發(fā)明構思的實施例，可以在防止電子溢出現象的同時，改善至有源層的空穴注入效率。特別地，可以改善高電流密度下的發(fā)光效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據本公開的第一實施例的半導體發(fā)光器件的側剖視圖；
[0017]圖2是圖1的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖；
[0018]圖3是包括另一示例電子阻擋層的圖1的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖；
[0019]圖4是包括又一示例電子阻擋層的圖1的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖；
[0020]圖5是根據本公開的第二實施例的半導體發(fā)光器件的側剖視圖；
[0021]圖6是示出了在根據本公開的實施例的半導體發(fā)光器件和包括具有一般超晶格結構的電子阻擋層的半導體發(fā)光器件的發(fā)光效率方面的仿真結果的示圖；以及
[0022]圖7至圖9是根據本公開的第三實施例的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖。
【具體實施方式】
[0023]現在將參照附圖詳細地描述本公開的實施例。然而，本文所公開的發(fā)明構思可以以許多不同的形式具體實現，而不應解釋為限制于本文所闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了使本公開透徹且完整，并且向本領域技術人員全面地傳達發(fā)明構思的范圍。在附圖中，為了清晰起見，元件的形狀和尺寸可能被放大，并且相同的參考標記始終用于指定相同或相似的元件。
[0024]圖1是根據本公開的第一實施例的半導體發(fā)光器件的側剖視圖，圖2是圖1的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖。
[0025]如圖1所示，根據第一實施例的半導體發(fā)光器件100可以包括襯底110、緩沖層120、η型半導體層130、有源層140、電子阻擋層150和ρ型半導體層160。可以在η型半導體層130的暴露表面上形成η型電極170，并且可以在ρ型半導體層160的上表面上形成ρ型電極180。盡管未示出，但是還可以在P型半導體層160和P型電極180之間提供由透明電極材料等形成的歐姆接觸層。
[0026]在本實施例中，半導體發(fā)光器件例示為具有水平電極結構，其中η型電極170和ρ型電極180布置在同一方向上；然而，本發(fā)明構思不限于此，并且半導體發(fā)光器件可以具有垂直電極結構，將參照圖5對其進行描述。
[0027]襯底110可以是用于生長氮化物單晶的襯底，并且藍寶石襯底通?？梢杂糜谠撘r底。藍寶石襯底由具有六菱形(Hexa-Rhombo) R3C對稱性的晶體形成，并且沿著C軸具有
13.0OlA的晶格常數，以及沿著A軸具有4.758Α的晶格常數。藍寶石襯底的取向平面包括C (0001)面、A (1120)面和R (1102)面等。這里，C面主要用作用于氮化物生長的襯底，這是因為它相對有助于氮化物膜的生長并且在高溫下穩(wěn)定。此外，可以使用由SiC、GaN、ZnO、MgAl204、MgO、LiAlO2 或 LiGaO2 等形成的襯底。
[0028]緩沖層120設置在襯底110和η型半導體層130之間，以緩解襯底110和η型半導體層130之間的晶格失配，從而改善生長于襯底110上的氮化物半導體單晶的晶體質量。緩沖層120可以是低溫下生長的AlN成核層或GaN成核層。可替代地，緩沖層120可以生長為未摻雜GaN層。此外，可以根據需要省去緩沖層120。
[0029]η型半導體層130和ρ型半導體層160可以由氮化物半導體形成，即，具有由AlxInyGa(1_x_y)N (其中，1，O≤y≤1，O≤x+y≤I)表達的組成的摻雜有η型雜質和P型雜質的半導體材料。作為代表性的半導體材料，可以使用GaN、AlGaN、和InGaN。η型雜質可以包括S1、Ge、Se和Te等，ρ型雜質可以包括Mg、Zn和Be等?？梢酝ㄟ^金屬有機化學氣相沉積(M0CVD)、分子束外延(ΜΒΕ)、氫化物氣相外延(HVPE)等來生長η型半導體層130和ρ型半導體層160。
[0030]有源層140可以通過電子空穴復合來發(fā)出具有預定能量水平的光，并且可以置于η型半導體層130和ρ型半導體層160之間。有源層140可以形成在η型半導體層130上，并且可以具有這樣的結構，其中一個或多個量子阱層以及一個或多個量子勢壘層交替層疊。例如，有源層140可以具有多量子阱(MQW)結構，其中InGaN量子阱層和GaN量子勢壘層交替層疊?？梢酝ㄟ^調整量子勢壘層的高度、量子阱層的厚度、組成、以及量子阱層的數量來在波長和量子效率方面控制有源層140。
[0031]電子阻擋層150可以用于防止相比于空穴具有相對較高遷移率的電子穿過有源層140而溢出至ρ型半導體層。為了實現該目的，電子阻擋層150可以由能帶間隙高于有源層140的能帶間隙的材料形成。電子阻擋層150可以阻止電子的溢出，從而增加電子空穴復合；然而，電子阻擋層150還可以阻擋空穴的流入，使得很難實現所期望的滿意的發(fā)光效率。因此，根據本實施例，電子阻擋層150可以設置為具有能夠在減少對空穴的阻擋的同時避免電子溢出的結構。
[0032]具體地，如圖2所示，根據本實施例的電子阻擋層150可以形成于有源層140上并且可以具有多層超晶格結構，該多層超晶格結構包括具有不同能帶間隙的三個層151、153和155。在該情況下，形成電子阻擋層150的各層可以具有容許載流子遂穿的厚度，優(yōu)選地，在0.5nm至20nm的范圍內。超晶格結構的總厚度可以在Inm至IOOnm的范圍內。
[0033]此外，通過根據鋁或銦的含量來適當地調整各層的能帶間隙，電子阻擋層150可以形成為具有不同的能帶間隙。151、153和155這三層中與有源層140相鄰的層可以具有傾斜的能帶結構。
[0034] 電子阻擋層150的多層結構可以形成為容許各層具有沿著層疊方向逐漸遞減的能帶間隙。即，電子阻擋層150可以具有這樣的多層結構，其包括:第一層151，其具有比作為有源層140的最上層的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙；第三層155，其具有比第一層151的能帶間隙更小的能帶間隙；以及第二層153，其置于第一層151和第三層155之間并且具有介于第一層151和第三層155的能帶間隙之間的能帶間隙。
[0035]第一層151可以形成為與有源層140的量子勢壘層相鄰，并且可以具有在層疊方向上線性遞增的能帶間隙。由于第一層151這樣的傾斜能帶結構，因此根據本實施例的電子阻擋層150可以緩解在第一層151和第二層153之間的界面處發(fā)生的尖峰和凹口，從而可以增加空穴注入至有源層140的效率。因此，可以改善高電流密度下的發(fā)光效率。
[0036]電子阻擋層150的多層結構可以由具有由InxAlyGa1-x-y N (其中，O≤x≤1，0≤y≤1,0≤x+y≤1)表達的組成的材料形成。例如，電子阻擋層150可以具有形成于
有源層140上的AlGaN/GaN/InGaN層的順序層疊結構。這里，第一層151可以由AlGaN形成，第二層153可以由GaN形成，第三層155可以由InGaN形成?？梢酝ㄟ^線性地降低Al成分來形成第一層151的傾斜能帶結構。此外，電子阻擋層150可以具有重復層疊至少一次或多次的AlGaN/GaN/InGaN層的層疊結構。
[0037]因此，電子阻擋層150可以容許第一層151具有比有源層140的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙，以防止從η型半導體層130引入的電子通過穿過有源層140而溢出至P型半導體層160。此外，電子阻擋層150可以具有多層結構，多層結構包括具有不同能帶隙的層，使得可以獲得由于多層結構中包括的各層的能帶間隙之差導致的空穴的擴散，從而可以增加從P型半導體層160至有源層140的空穴注入。此外，電子阻擋層150可以形成為具有超晶格結構，使得可以進一步改善空穴注入效率。
[0038]圖3是包括電子阻擋層的另一示例的圖1的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖。這里，圖3的半導體發(fā)光器件的構造與圖1和圖2的半導體發(fā)光器件的構造基本上相同，除了電子阻擋層150中包括的第一層151’的傾斜方向與圖2所示的第一層151的傾斜方向相反。因此，將省略對相同特征的描述，并且將僅描述不同的特征。
[0039]如圖3所示，根據本實施例的電子阻擋層150可以形成為與有源層140相鄰。即，電子阻擋層150可以具有這樣的多層結構，其包括:第一層151’，其具有比作為有源層140的最上層的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙；第三層155，其具有比第一層151’的能帶間隙更小的能帶間隙；以及第二層153，其置于第一層151’和第三層155之間，并且具有介于第一層151’和第三層155的能帶間隙之間的能帶間隙。這里，第一層151’的能帶間隙的傾斜可以在層疊方向上線性遞增。
[0040]也就是說，根據本實施例的電子阻擋層150可以具有這樣的多層結構，其包括由AlGaN形成的第一層151’、由GaN形成的第二層153、以及由InGaN形成的第三層155?？梢酝ㄟ^線性地增加Al成分來形成第一層151’的傾斜能帶結構。
[0041]圖4是包括電子阻擋層的又一示例的圖1的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖。這里，圖4的半導體發(fā)光器件的構造與圖1和圖2的半導體發(fā)光器件的構造基本上相同，除了電子阻擋層150具有重復層疊至少一次或多次的多層結構，其每個多層結構包括三層，各個多層結構中包括的第一層151”和151”’具有通過將Al成分的含量調整為不同而獲得的能帶間隙。因此，將省略對相同特征的描述，并且將僅描述不同的特征。
[0042]如圖4所示，根據本實施例的電子阻擋層150可以形成為與有源層140相鄰，并且可以具有這樣的多層結構，每個多層結構包括:第一層151”或151”’，其具有比作為有源層140的最上層的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙；第三層155”，其具有比第一層151”的能帶間隙更小的能帶間隙；以及第二層153”，其置于第一層151”或151”’與第三層155”之間，并且具有介于第一層151”或151”’與第三層155”的能帶間隙之間的能帶間隙。
[0043]也就是說，根據本實施例的電子阻擋層150可以具有多層結構，每個多層結構包括由AlGaN形成的第一層151”或151”’、由GaN形成的第二層153”、以及由InGaN形成的第三層155”。在電子阻擋層150具有重復層疊至少一次或多次的多層結構的情況下，第一層151”或151”’可以通過增加其中Al成分的含量而具有在朝向ρ型半導體層160的方向上遞增的能帶間隙。此外，盡管未示出，但是第一層151”或151”’可以通過減少其中Al成分的含量而具有在朝向P型半導體層160的方向上遞減的能帶間隙。
[0044]圖5是根據本公開的第二實施例的半導體發(fā)光器件的側剖視圖。這里，圖5的半導體發(fā)光器件的構造與圖1的半導體發(fā)光器件的構造基本上相同，除了導電襯底用作P型電極并且在去除生長襯底之后在η型半導體層上形成η型電極。因此，將省略對相同特征的描述，并且將僅描述不同特征。
[0045]如圖5所示，根據第二實施例的半導體發(fā)光器件200可以包括導電襯底290、ρ型半導體層260、電子阻擋層250、有源層240、η型半導體層230和η型電極270。
[0046]這里，導電襯底290可以用作P型電極并且在激光剝離(LLO)處理等期間用作ρ型半導體層260、電子阻擋層250、有源層240和η型半導體層230的支撐。S卩，可以通過LLO處理等去除用于半導體單晶的生長襯底，可以在去除生長襯底后暴露的η型半導體層230的表面上形成η型電極270。在該情況下，導電襯底可以由S1、Cu、N1、Au、W、Ti或其合金形成，并且可以根據所選材料通過電鍍、鍵合等來形成。
[0047]根據本實施例的電極阻擋層250可以形成為與有源層240相鄰，并且可以具有這樣的多層結構，其包括:第一層251，其具有比作為有源層240的最上層的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙；第三層255，其具有比第一層251的能帶間隙更小的能帶間隙；以及第二層253,其置于第一層251和第三層255之間，并且具有介于第一層251和第三層255的能帶間隙之間的能帶間隙。
[0048]電子阻擋層250可以具有這樣的多層結構，其包括由AlGaN形成的第一層251、由GaN形成的第二層253、和由InGaN形成的第三層255，并且這些多層結構可以重復層疊。在該情況下，重復層疊的結構可以形成超晶格結構。
[0049]同時，盡管未示出，但是，還可以在ρ型半導體層260和導電襯底290之間形成能夠執(zhí)行歐姆接觸功能和光反射功能的高反射性歐姆接觸層(未示出)。
[0050]因此，根據本實施例的電子阻擋層250可以容許第一層251具有比有源層240的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙，以防止從η型半導體層230引入的電子通過穿過有源層240而溢出至ρ型半導體層260。此外，電子阻擋層250可以具有多層結構，多層結構包括具有不同能帶隙的多層，使得可以獲得由于多層結構中包括的各層的能帶間隙的差異而導致的空穴的擴散，從而可以增加從P型半導體層260至有源層240的空穴注入。此夕卜，電子阻擋層250可以形成為具有超晶格結構，使得可以進一步改善空穴注入效率。[0051]圖6是示出在根據本公開的實施例的半導體發(fā)光器件和包括具有一般超晶格結構的電子阻擋層的半導體發(fā)光器件的發(fā)光效率方面的仿真結果的示圖。這里，一般超晶格結構可以具有在其中重復層疊的AlGaN/GaN層。
[0052]在根據本發(fā)明構思的實施例的半導體發(fā)光器件中，電子阻擋層可以具有AlGaN/GaN/InGaN層的順序層疊結構，并且由AlGaN形成的第一層可以具有傾斜的能帶隙結構。這里，‘B’表示Al成分逐漸遞減的情況，‘C’表示Al成分逐漸遞增的情況。此外，‘A’表示包括具有一般超晶格結構的電子阻擋層的半導體發(fā)光器件的情況。
[0053]如圖6所示，可以理解的是，在除情況‘A’以外的情況‘B’和情況‘C’中，根據電流密度的增加的發(fā)光效率的減小量降低。即，可以理解的是，情況‘B’和情況‘C’呈現了在高電流密度下改善的發(fā)光效率，并且在Al成分逐漸遞增的情況下，發(fā)光效率進一步得到改善。
[0054]圖7至圖9是根據本公開的第三實施例的半導體發(fā)光器件的能帶間隙圖。這里，圖7至圖9的半導體發(fā)光器件的構造與圖1至圖4的半導體發(fā)光器件的構造基本相同，除了電子阻擋層包括四層。因此，將省略對相同特征的描述，并且將僅描述不同特征。還可以在圖5所示的具有垂直電極結構的半導體發(fā)光器件中采用圖7至圖9中采用的電子阻擋層。
[0055]參照圖7，電子阻擋層350可以形成在有源層340上，并且可以具有包括四層351、353、355和357的多層超晶格結構。在該情況下，形成電子阻擋層350的各層可以具有容許載流子遂穿的厚度，優(yōu)選地，在0.5nm至20nm的范圍內。超晶格結構的總厚度可以在Inm至IOOnm的范圍內。
[0056]電子阻擋層350的多層結構可以形成為容許各層具有沿著層疊方向逐漸遞減的能帶間隙。即，電子阻擋層350可以具有這樣的多層結構，其包括:第一層351，其具有比作為有源層340的最上層的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙；第三層355，其具有比第一層351的能帶間隙更小的能帶間隙;第二層353，其置于第一層351和第三層355之間，并且具有介于第一層351和第三層355的能帶間隙之間的能帶間隙；以及第四層357，其具有與第二層353的能帶間隙相等的能帶間隙，并且形成于第三層355上。此外，電子阻擋層350可以具有重復層疊至少一次或多次的多層結構。當重復層疊多層結構時，第四層357可以緩解由第三層355和第一層351之間的晶格失配導致的應力。
[0057]第一層351可以形成為與有源層的量子勢壘層相鄰，并且可以具有這樣的能帶間隙，其傾斜沿著層疊方向線性遞增。由于第一層351這樣的傾斜能帶結構，根據本實施例的電子阻擋層350可以緩解在第一層351和第二層353之間的界面處發(fā)生的尖峰和凹口，從而可以增加空穴注入至有源層340的效率。因此，可以改善高電流密度下的發(fā)光效率。
[0058]電子阻擋層350的多層結構可以由具有由InxAlyGai_x_yN (其中O≤x≤1，
l，0<x+y< I)表達的組成的材料形成。例如，電子阻擋層350可以具有形成在
有源層340上的AlGaN/GaN/InGaN/GaN層的順序層疊結構。這里，第一層351可以由AlGaN形成，第二層353可以由GaN形成，第三層355可以由InGaN形成，第四層357可以由GaN形成?？梢酝ㄟ^線性地減少Al成分來形成第一層351的傾斜能帶結構。此外，電子阻擋層350可以具有重復層疊至少一次或多次的AlGaN/GaN/InGaN/GaN層的層疊結構。這里，由GaN形成的第四層357可以緩解由InGaN形成的第三層355和由AlGaN形成的第一層351之間的晶格失配導致的應力。[0059]因此，根據本實施例的電子阻擋層350可以容許第一層351具有比有源層340的量子勢壘層的能帶間隙更大的能帶間隙，以防止從η型半導體層330引入的電子通過穿過有源層340而溢出至ρ型半導體層360。此外，電子阻擋層350可以具有多層結構，多層結構包括具有不同能帶隙的層，使得可以獲得由于多層結構中包括的各個層的能帶間隙的差異而導致的空穴的擴散，從而可以增加從P型半導體層360至有源層340的空穴注入。此夕卜，電子阻擋層350可以形成為具有超晶格結構，使得可以進一步改善空穴注入效率。
[0060]參照圖8，根據本實施例的電子阻擋層450與圖7所示的電子阻擋層350的不同之處在于電子阻擋層450中包括的第一層451的傾斜方向與圖7的電子阻擋層350中包括的第一層351的傾斜方向相反。
[0061]參照圖9，根據本實施例的電子阻擋層550與圖7所示的電子阻擋層350的不同之處在于電子阻擋層550具有重復層疊至少一次或多次的多層結構，每個多層結構包括四層，并且，各個多層結構中包括的第一層551和551’具有通過將Al成分的含量調整為不同而獲得的能帶間隙。即，圖9示出了第一層551和551’可以通過增加其中Al成分的含量而具有在朝向P型半導體層560的方向上遞增的能帶間隙。此外，盡管未示出，但是第一層551和551’可以通過減少其中Al成分的含量而具有在朝向ρ型半導體層560的方向上遞減的能帶間隙。
[0062]同時，根據本文所述的實施例，電子阻擋層中包括的第一層的傾斜是通過將Al成分的含量調整為線性變化而線性遞增或遞減的。然而，本發(fā)明構思不限于此，第一層可以通過將Al成分的含量調整為函數變化而具有二維或多維增加或減小的傾斜結構。
[0063]盡管已結合實施例示出并描述了本發(fā)明構思，但是對本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離所附權利要求限定的本發(fā)明構思的精神和范圍的情況下可以做出多種修改和變形。
【權利要求】
1.一種半導體發(fā)光器件，包括: η型半導體層； 有源層，其形成在所述η型半導體層上，并且包括在其中交替層疊的至少一個量子阱層和至少一個量子勢壘層； 電子阻擋層，其形成在所述有源層上，并且具有至少一個多層結構，所述多層結構包括在其中層疊的具有不同能帶間隙的三層，所述三層中與所述有源層相鄰的層具有傾斜的能帶結構；以及 P型半導體層，其形成在所述電子阻擋層上。
2.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層由具有由InxAlyGa1^N表達的組成的半導體材料形成,其中O < χ < 1,0≤ y ≤ 1,0≤x+y≤I,并且 通過調整Al和In之間的比例，所述電子阻擋層的多層結構中的各層具有不同的能帶間隙。
3.根據權利要求2所述的半導體發(fā)光結構，其中所述電子阻擋層的多層結構中的各層依次層疊，以使得各層的能帶間隙沿著層疊方向遞減。
4.根據權利要求3所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層具有AlGaN/GaN/InGaN層的順序層疊結構。
5.根據權利要求4所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層具有在其中重復層疊的AlGaN/GaN/InGaN層的層疊結構。
6.根據權利要求3所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層具有AlGaN/GaN/InGaN/GaN層的順序層疊結構。
7.根據權利要求6所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層具有在其中重復層疊的AlGaN/GaN/InGaN/GaN層的層疊結構。
8.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層具有超晶格結構。
9.根據權利要求8所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層的各層具有0.5nm至20nm的厚度。
10.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層的多層結構中包括的所述三層中與所述有源層相鄰的層具有能帶間隙，該能帶間隙的傾斜沿著層疊方向增加。
11.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，其中所述電子阻擋層的多層結構中包括的所述三層中與所述有源層相鄰的層具有比所述有源層的能帶間隙更大的能帶間隙，該能帶間隙的傾斜沿著層疊方向減小。
12.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，還包括: 絕緣襯底，其形成在所述η型半導體層的下表面上； η型電極，其形成在通過去除部分所述有源層和部分所述P型半導體層而暴露的所述η型半導體層上；以及 P型電極，其形成在所述P型半導體層上。
13.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光器件，還包括: 導電襯底，其形成在所述P型半導體層上；以及η型電極，其形成在 所述η型半導體層上。
【文檔編號】H01L33/04GK103650173SQ201180072081
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年7月29日 優(yōu)先權日:2011年7月29日
【發(fā)明者】韓尚憲, 沈炫旭, 金制遠, 趙周映, 樸成柱, 金晟泰, 金珍泰, 金容天, 李尚準 申請人:三星電子株式會社