在硅衬底上生长的发光器件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104205369104205369A(43)申请公布日2014.12.10(21)申请号201380015388.6H01L33/44(2006.01)(22)申请日2013.03.18H01L33/32(2006.01)(30)优先权数据61/6125362012.03.19US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.09.19(86)PCT国际申请的申请数据PCT/IB2013/0521372013.03.18(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/140320EN2013.09.26(71)申请人皇家飞利浦有限公司地址荷兰艾恩德霍芬(72)发明人R.辛格J.E.埃普勒(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人王兴秋汪扬(51)Int.Cl.H01L33/16(2006.01)H01L33/12(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图5页附图5页(54)发明名称在硅衬底上生长的发光器件(57)摘要根据本发明的实施例的方法包括在包括硅的衬底上生长半导体结构。半导体衬底包括与衬底直接接触的含铝层，以及布置在n型区与p型区之间的III族氮化物发光层。该方法还包括移除衬底。在移除衬底之后，形成与含铝层直接接触的透明材料。透明材料被纹理化。CN104205369ACN10425369ACN104205369A权利要求书1/2页1.一种器件，包括：半导体结构，其包括：III族氮化物发光层，其布置在n型区与p型区之间；和含铝层，其中含铝层包括半导体结构的顶部表面；以及透明材料，其布置在含铝层上，其中透明材料的表面被纹理化。2.权利要求1的器件，其中含铝层是AlN。3.权利要求1的器件，其中n型区被布置在含铝层与III族氮化物发光层之间。4.权利要求1的器件，其中透明材料具有至少2.0的折射率。5.权利要求1的器件，其中透明材料包括硅的氧化物。6.权利要求1的器件，其中透明材料包括硅的氮化物。7.权利要求1的器件，其中透明材料的表面或者被粗糙化、纹理化或者被图案化。8.权利要求1的器件，其中布置在含铝层与发光区之间的界面是非平面的。9.权利要求8的器件，其中非平面的界面是在AlGaN层与GaN层之间的界面，所述GaN层是n型区的一部分。10.权利要求1的器件，还包括多孔半导体层，其被布置在含铝层与III族氮化物发光层之间。11.一种方法，包括：在包括硅的衬底上生长半导体结构，所述半导体结构包括：含铝层，其与衬底直接接触；和III族氮化物发光层，其被布置在n型区与p型区之间；移除衬底；在移除衬底之后，形成与含铝层直接接触的透明材料；以及纹理化透明材料。12.权利要求11的方法，其中衬底包括硅层。13.权利要求11的方法，其中含铝层是AlN。14.权利要求11的方法，其中透明材料具有至少2.0的折射率。15.权利要求11的方法，其中透明材料通过化学气相沉积形成。16.权利要求11的方法，其中透明材料是非III族氮化物材料。17.权利要求11的方法，还包括：在生长含铝层之后，在半导体结构上形成非平面表面；在形成非平面表面之后，生长布置在n型区与p型区之间的III族氮化物发光层。18.权利要求11的方法，还包括：在生长含铝层之后，形成多孔GaN层；在形成多孔GaN层之后，生长布置在n型区与p型区之间的III族氮化物发光层。19.一种器件，包括：半导体结构，其包括：III族氮化物发光层，其布置在n型区与p型区之间；和含铝层；以及多孔III族氮化物区，其布置在含铝层与III族氮化物发光层之间。2CN104205369A权利要求书2/2页20.权利要求19的器件，其中多孔III族氮化物区为GaN，并且半导体结构生长在硅衬底上。3CN104205369A说明书1/5页在硅衬底上生长的发光器件技术领域[0001]本发明涉及半导体发光器件，诸如在硅衬底上生长的III族氮化物发光二极管。背景技术[0002]包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（诸如表面发射激光器（VCSEL））和边缘发射激光器的半导体发光器件是当前可用的最高效的光源之一。当前在能够跨可见光谱进行操作的高亮度发光器件的制造中感兴趣的材料体系包括III-V族半导体，特别是镓、铝、硼、铟和氮的二元、三元和四元合金，，其也被称为III族氮化物材料。典型地，通过借由金属-有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、硅、III族氮化物或其它合适的衬底上外延生长不同组成和掺杂浓度的半导体层的堆叠来制作III族氮化物发光器件。堆叠通常包括形成在衬底之上的掺杂有例如Si的