第III族氮化物半导体发光器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103178175A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103178175103178175A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201210559207.3(22)申请日2012.12.20(30)优先权数据2011-2824362011.12.23JP2012-2113402012.09.25JP(71)申请人丰田合成株式会社地址日本爱知县(72)发明人奥野浩司青山俊介(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人顾晋伟全万志(51)Int.Cl.H01L33/12(2010.01)H01L33/04(2010.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书10页说明书10页附图5页附图5页(54)发明名称第III族氮化物半导体发光器件及其制造方法(57)摘要本发明提供第III族氮化物半导体器件及其制造方法。本发明提供的第III族氮化物半导体器件旨在松弛施加到发光层的应力。所述发光器件包括MQW层和形成在MQW层下方的n侧超晶格层。n侧超晶格层是通过重复地沉积层单元形成的，其中每个单元包括从蓝宝石衬底一侧依次沉积的InGaN层、GaN层和n-GaN层。在n侧超晶格层中，较靠近MQW层的InGaN层具有较高的In组成比。n侧超晶格层的InGaN层(其最靠近MQW层)的In组成比是MQW层的InGaN层(其最靠近n侧超晶格层)的In组成比的70％至100％。CN103178175ACN103785ACN103178175A权利要求书1/1页1.一种第III族氮化物半导体发光器件，包括：由第III族氮化物半导体形成的底层；形成在所述底层上的应变松弛层；以及形成在所述应变松弛层上的发光层，其中所述发光层是通过沉积势垒层和含In的阱层形成的；所述应变松弛层由包括三个或更多个层单元的超晶格层形成，每个单元包括至少InGaN层和GaN层；以及在所述层单元中，较靠近所述发光层的层单元包括具有较高的In组成比的InGaN层，并且最靠近所述发光层的层单元包括具有In组成比为所述发光层的所述阱层的In组成比的70％至100％的InGaN层。2.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，在所述层单元中，较靠近所述发光层的InGaN层具有较大的厚度。3.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所有层单元的所述GaN层都具有相同的厚度。4.根据权利要求2所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所有层单元的所述GaN层都具有相同的厚度。5.根据权利要求4所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所述层单元的与所述发光层接触的层为n-GaN层。6.根据权利要求4所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所述层单元的与所述底层接触的层为InGaN层。7.根据权利要求5所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所述层单元的与所述底层接触的层为InGaN层。8.根据权利要求4所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所述层单元包括AlGaN层。9.根据权利要求1至8中任一项所述的第III族氮化物半导体发光器件，其中，所述底层是用于防止每个半导体层被静电击穿的层。10.一种用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，包括以下步骤：由第III族氮化物半导体形成底层；在所述底层上形成超晶格层；以及在所述超晶格层上形成发光层，其中，在所述超晶格层的形成步骤中，通过以重复的方式沉积三个或更多个层单元来形成所述超晶格层，每个单元包括至少InGaN层和GaN层，使得较靠近所述发光层的所述层单元的InGaN层具有较高的In组成比。11.根据权利要求10所述的用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法，其中，在所述超晶格层的形成步骤中，随着所述层单元的InGaN层的形成从所述底层一侧向所述发光层一侧进行，降低衬底的温度。2CN103178175A说明书1/10页第III族氮化物半导体发光器件及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及第III族氮化物半导体发光器件。更具体而言，本发明涉及其中使施加到发光层的应力得以松弛的第III族氮化物半导体发光器件。背景技术[0002]近年来，采用第III族氮化物半导体(例如，GaN)的发光器件(包括高亮度蓝色LED)已经被投入实践中。通常，发光器件包括n电极、n型覆层、发光层、p型覆层和p电极，并且这些层具有不同的晶格常数。[0003]在其中例如通过外延晶体生长在下层上形成上层以制造半导体发光器件的情况下，当上层的晶格常数明显不同于下层的晶格常数时，在生长形成上层的晶体方面出现了困难。在许多情况下，这样生长的晶体呈现差的结晶度。此外，在上层和下层之间仍施加有应力，即使在半导体发光器件制成之后也是