半极性氮化镓半导体构件及其制造方法.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CN109378374A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811472351.7(22)申请日2018.12.04(71)申请人西安赛富乐斯半导体科技有限公司地址710003陕西省西安市长安区上林苑一路15号4栋4102室(72)发明人陈辰宋杰崔周源(74)专利代理机构北京金讯知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11554代理人黄剑飞(51)Int.Cl.H01L33/14(2010.01)H01L33/00(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称半极性氮化镓半导体构件及其制造方法(57)摘要本公开涉及一种半极性氮化镓半导体构件，其包括：N型氮化镓层；P型氮化镓层；有源层，位于N型氮化镓层和P型氮化镓层之间，包括最多三个量子阱层；以及第一静电保护层，位于N型氮化镓层与有源层之间；以及第二静电保护层，位于有源层与P型氮化镓层之间。本公开还涉及一种形成所述半极性氮化镓半导体构件的方法。CN109378374ACN109378374A权利要求书1/1页1.一种半极性氮化镓半导体构件，其包括：N型氮化镓层；P型氮化镓层；有源层，位于N型氮化镓层和P型氮化镓层之间，包括最多三个量子阱层；以及第一静电保护层，位于N型氮化镓层与有源层之间；以及第二静电保护层，位于有源层与P型氮化镓层之间。2.根据权利要求1所述的半极性氮化镓半导体构件，其中所述有源层为单量子阱层。3.根据权利要求2所述的半极性氮化镓半导体构件，其中所述第一静电保护层和第二静电保护层为无掺杂的GaN层或InGaN层。4.根据权利要求2所述的半极性氮化镓半导体构件，其中所述第一静电保护层和第二静电保护层为低掺杂浓度的GaN层或InGaN层。5.根据权利要求4所述的半极性氮化镓半导体构件，其中所述第一静电保护层的N型掺杂浓度小于1×1018/cm3，而所述第二静电保护层P型掺杂浓度小于5×1018/cm3。6.根据权利要求1-5之一所述的半极性氮化镓半导体构件，其中所述所述第一静电保护层和第二静电保护层厚度为7.一种形成半极性氮化镓半导体构件的方法，包括：在无掺杂的氮化镓缓冲层上形成N型氮化镓层；在N型氮化镓层上形成第一静电保护层；在第一静电保护层形成有源层，其包括最多三个量子阱层；在有源层的阻挡层上形成第二静电保护层；以及在第二静电保护层上形成P型氮化镓层。8.根据权利要求7所述的形成半极性氮化镓半导体构件的方法，其中，所述所述第一静电保护层和第二静电保护层厚度为9.根据权利要求8所述的形成半极性氮化镓半导体构件的方法，其中，其中所述第一静电保护层和第二静电保护层为无掺杂的GaN层或InGaN层。10.根据权利要求8所述的形成半极性氮化镓半导体构件的方法，其中，所述第一静电保护层为N型掺杂浓度小于1×1018/cm3的GaN层或InGaN层，而所述第二静电保护层为P型掺杂浓度小于5×1018/cm3GaN层或InGaN层。2CN109378374A说明书1/5页半极性氮化镓半导体构件及其制造方法技术领域[0001]本公开涉及半导体照明领域，尤其涉及一种具有ESD保护层的LED半极性氮化镓半导体构件及其制造方法。背景技术[0002]美国的加州大学圣芭芭拉分校和日本的SONY、SUMITOMO等一些氮化镓(GaN)的研究机构和公司成功地在一些特殊的GaN半极性晶面上制备了高功率、高效率的蓝、绿光发光二极管和激光二极管等。氮化镓发光二级管是目前较成熟的一类半导体发光二级管，常见的氮化镓基发光二极管结构为在衬底上依次淀积缓冲层、不掺杂的氮化镓层、N型导电的氮化镓层、多层量子阱(MQW)层、P型导电的氮化铝镓层。[0003]在LED发光器件中，绿光LED是组成高效RGB白光的主要器件之一，但是目前绿光LED的发光效率远低于蓝光LED以及红光LED。要提高绿光LED的发光效率，就需要弄清楚LED有缘层的发光机理。高效率的蓝绿光LED通常采用多量子阱(MQW)有缘层结构，多量子阱(MQW)有缘层结构发出的光是混合了多个量子阱同时发光的结果。因此，人们不容易获得单纯的绿光或蓝光的发光机理，从而无法准确了解并针对性提高单色LED器件的发光效率。[0004]因此，研究人员或用户期望获得一种高效发光的单色LED发光器，采用单量子阱或发光量子阱层数小于或等于三的发光层是一种较好的选择。但是氮化镓半导体构成的器件具有分层结构，量子阱层数小于三层的情况下，其耗尽区要比多量子阱层的耗尽层短很多，因此，其抗静电电压方面比较较差。即使比人能够感受到的电压低得多的100V静电电压，也可能轻易地损坏氮化镓半导体构件。作为发光层的有缘层层数小于等于三层时，这种损坏结果更严重，作为其量子阱层小于或等