au U)N層(0 < u < 1)可以摻雜以相對(duì)高的濃度。當(dāng)在第一流速下供應(yīng)η型摻雜物源時(shí)，AluGa{1 U)N層(0 < u < 1)可以摻雜以相對(duì)低的濃度或者可以成為未摻雜層。例如，AluGa{1 U)N層(0 < u < 1)可以具有約1 X 1018至約1 X 10 19/cm3的η型摻雜物濃度。
[0115]在一些實(shí)施方式中，η型摻雜物源可以以圖4(a)所示的非對(duì)稱的方式或者以不規(guī)則的方式被供應(yīng)到生長(zhǎng)腔室中。
[0116]在第二 η型半導(dǎo)體層133中，高雜質(zhì)濃度層和低雜質(zhì)濃度層交替重復(fù)，從而抑制因雜質(zhì)引起的半導(dǎo)體層結(jié)晶度的惡化。因此，可以改善通過后續(xù)過程生長(zhǎng)的其他半導(dǎo)體層的結(jié)晶度。
[0117]然后參見圖18，第一 η型半導(dǎo)體層131生長(zhǎng)于第二 η型半導(dǎo)體層133上，第三η型氮化物層135生長(zhǎng)于第一 η型半導(dǎo)體層131上，從而形成η型半導(dǎo)體層130。
[0118]根據(jù)該實(shí)施例的第一 η型半導(dǎo)體層131的生長(zhǎng)總體類似于根據(jù)參照?qǐng)D1至圖10描述的實(shí)施例的第一 η型半導(dǎo)體層131的生長(zhǎng)，第三η型氮化物層135的生長(zhǎng)總體類似于第二 η型半導(dǎo)體層133的生長(zhǎng)。
[0119]在該實(shí)施例中，第二 η型半導(dǎo)體層133和第三η型氮化物層135之一可以被省略。第二 η型半導(dǎo)體層133和/或第三η型氮化物層135在第一 η型半導(dǎo)體層131生長(zhǎng)之前和/或之后形成，從而改善發(fā)光二極管中半導(dǎo)體層的結(jié)晶度。此外，充當(dāng)應(yīng)力釋放層的第二 η型半導(dǎo)體層133和第三η型氮化物層135包括η型摻雜物，從而防止因應(yīng)力釋放層引起的電子注入效率的惡化。
[0120]然后參見圖19，有源層140和ρ型半導(dǎo)體層150形成于η型半導(dǎo)體層130上。接著參見圖20，支撐襯底160可以形成于ρ型半導(dǎo)體層150上。
[0121]圖19和圖20中示出的過程總體上類似于參照?qǐng)D5和圖6所描述的過程，且將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
[0122]參照?qǐng)D21，可以通過圖形化η型半導(dǎo)體層130、有源層140和ρ型半導(dǎo)體層150來形成設(shè)備隔離溝210。通過形成該設(shè)備隔離溝210，可以局部暴露支撐襯底160的上表面。另外，Ν電極170可以形成在通過設(shè)備隔離溝210彼此隔離的各個(gè)設(shè)備區(qū)上。
[0123]η型半導(dǎo)體層130、有源層140和ρ型半導(dǎo)體層150的圖形化可以通過光刻蝕和蝕刻來完成，設(shè)備隔離溝210可以形成為具有傾斜的側(cè)表面。
[0124]Ν電極170可以起到向η型半導(dǎo)體層130供應(yīng)外部功率的作用，且可以通過沉積和剝離技術(shù)來形成。
[0125]此后，設(shè)于各個(gè)設(shè)備隔離溝210下方的支撐襯底160沿著線S1被分開，以提供如圖22中所示的UV光發(fā)光二極管100b。
[0126]根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例的發(fā)光二極管具有比現(xiàn)有技術(shù)的典型發(fā)光二極管優(yōu)越的結(jié)晶度，且生長(zhǎng)襯底從發(fā)光二極管的半導(dǎo)體層上去除，從而確保良好的散熱效率和發(fā)光效率。
[0127]盡管上面對(duì)實(shí)施例的描述均涉及從中去除生長(zhǎng)襯底110的豎直型發(fā)光二極管，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于此，也可以存在其他實(shí)施方式。上述制造方法也可以用于倒裝型發(fā)光二極管。
[0128]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例和特征，各種修正和改變可以在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行，正如在下面的權(quán)利要求中提出的那樣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其包括: 在生長(zhǎng)腔室內(nèi)，在生長(zhǎng)襯底上形成η型半導(dǎo)體層；以及 在η型半導(dǎo)體層上形成有源層和ρ型半導(dǎo)體層， 其中， 形成η型半導(dǎo)體層包括生長(zhǎng)包括AlGaN的第一 η型半導(dǎo)體層， 生長(zhǎng)第一η型半導(dǎo)體層包括改變生長(zhǎng)腔室內(nèi)的生長(zhǎng)壓力以及改變引入生長(zhǎng)腔室中的η型摻雜物源的流速， 在第一 η型半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)過程中改變生長(zhǎng)壓力包括執(zhí)行至少一個(gè)壓力增長(zhǎng)周期和壓力下降周期的循環(huán)，并且 改變?chǔ)切蛽诫s物源的流速包括以脈沖形式提高η型摻雜物源的流速。2.如權(quán)利要求1所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中生長(zhǎng)第一η型半導(dǎo)體層包括在壓力增長(zhǎng)周期中生長(zhǎng)AlxGa(1 X)N層和在壓力下降周期中生長(zhǎng)AlyGau y)N層， 其中，0 < X < 1，0 < y < 1，X沿遠(yuǎn)離生長(zhǎng)襯底的方向逐漸下降，y沿遠(yuǎn)離生長(zhǎng)襯底的方向逐漸增加。3.如權(quán)利要求2所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中在第一η型半導(dǎo)體層生長(zhǎng)過程中改變生長(zhǎng)壓力包括至少兩個(gè)壓力增長(zhǎng)周期和壓力下降周期的循環(huán)。4.如權(quán)利要求2所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中改變?chǔ)切蛽诫s物源的流速包括在壓力下降周期期間在第一流速下供應(yīng)η型摻雜物源和在壓力增長(zhǎng)周期期間在比第一流速高的第二流速下供應(yīng)η型摻雜物源，以及 其中改變?chǔ)切蛽诫s物源的流速包括以脈沖形式供應(yīng)η型摻雜物源。5.如權(quán)利要求4所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中改變?chǔ)切蛽诫s物源的流速包括以方波波形供應(yīng)η型摻雜物源。6.如權(quán)利要求3所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中在第一η型半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)過程中改變生長(zhǎng)壓力形成三角波形或諧波波形。7.如權(quán)利要求1所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中形成η型半導(dǎo)體層進(jìn)一步包括將生長(zhǎng)腔室內(nèi)Al、Ga和N源的流速和生長(zhǎng)溫度保持恒定。8.如權(quán)利要求1所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其進(jìn)一步包括，在形成η型半導(dǎo)體層之前: 形成GaN層； 在GaN層上形成A1N層； 其中形成A1N層包括以恒定的流速將A1源和N源供應(yīng)到生長(zhǎng)腔室中，以及將生長(zhǎng)腔室的壓力從第一壓力改變至第二壓力，反之亦然，以及其中第一壓力不同于第二壓力。9.如權(quán)利要求1所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其進(jìn)一步包括: 在形成η型半導(dǎo)體層之前，形成未摻雜的氮化物層。10.如權(quán)利要求9所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中形成未摻雜的氮化物層包括交替堆疊在第一壓力下生長(zhǎng)的AlwGa(1 w)N層和在第二壓力下生長(zhǎng)的AlzGau z)N層， 其中，0<w<l，0<z< 1，第一壓力不同于第二壓力。11.如權(quán)利要求9所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中形成未摻雜的氮化物層包括隨著時(shí)間改變生長(zhǎng)腔室內(nèi)的生長(zhǎng)壓力，且 在未摻雜氮化物層生長(zhǎng)過程中改變生長(zhǎng)壓力包括執(zhí)行至少一個(gè)壓力增長(zhǎng)周期和壓力下降周期的循環(huán)。12.如權(quán)利要求1所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中形成η型半導(dǎo)體層進(jìn)一步包括分別在第一 η型半導(dǎo)體層的下表面和上表面上形成第二 η型半導(dǎo)體層和第三η型氮化物半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)。13.如權(quán)利要求12所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中形成第二η型半導(dǎo)體層、第三η型半導(dǎo)體層、或者兩者包括改變引入生長(zhǎng)腔室中的η型摻雜物源的流速， 其中改變?chǔ)切蛽诫s物源的流速包括以脈沖形式增大η型摻雜物源的流速。14.如權(quán)利要求1所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中在第一η型半導(dǎo)體層生長(zhǎng)過程中改變生長(zhǎng)壓力包括在至少一個(gè)壓力維持周期期間將生長(zhǎng)壓力保持在恒定水平。15.如權(quán)利要求8所述的制造紫外光發(fā)光二極管的方法，其中形成Α1Ν層包括形成具有根據(jù)Α1Ν層形成時(shí)所處的壓力條件變化的Α1摩爾分?jǐn)?shù)的Α1Ν層。16.—種紫外光發(fā)光二極管，其包括: 支撐襯底； 設(shè)置在支撐襯底上的Ρ型半導(dǎo)體層； 設(shè)置在Ρ型半導(dǎo)體層上的有源層；以及 設(shè)置在有源層上的η型半導(dǎo)體層， 其中η型半導(dǎo)體層包括第一 η型半導(dǎo)體層，其所包括的至少一部分具有沿第一 η型半導(dǎo)體層的厚度方向持續(xù)變化的帶隙能量。17.如權(quán)利要求16所述的紫外光發(fā)光二極管，其中第一η型半導(dǎo)體層包括具有AlxGa(1 X)N層和AlyGa^ y)N層的堆置結(jié)構(gòu)， 其中，0<x<l，0<y<l，x沿著遠(yuǎn)離生長(zhǎng)襯底的方向逐漸變小，y沿著遠(yuǎn)離生長(zhǎng)襯底的方向逐漸增大。18.如權(quán)利要求16所述的紫外光發(fā)光二極管，其中η型半導(dǎo)體層進(jìn)一步包括設(shè)置在第一 η型半導(dǎo)體層的下表面上的第二 η型半導(dǎo)體層，設(shè)置在第一 η型半導(dǎo)體層的上表面上的第三η型氮化物層，或者分別設(shè)置在下表面和上表面上的第二和第三η型氮化物層。19.如權(quán)利要求18所述的紫外光發(fā)光二極管，其中第二η型半導(dǎo)體層、第三η型氮化物層、或者第二和第三η型半導(dǎo)體層中的每一個(gè)具有包括AluGa(1 U)N層和AlvGau V)N層的堆疊結(jié)構(gòu)，其中AluGau U)N層具有第一 η型摻雜雜質(zhì)濃度，AlvGa{1 v)N層具有第二 η型摻雜雜質(zhì)濃度， 其中，0<u<l，0<v< 1，第一 η型摻雜雜質(zhì)濃度高于第二 η型摻雜雜質(zhì)濃度。20.如權(quán)利要求16所述的紫外光發(fā)光二極管，其中第一η型半導(dǎo)體層包括沿第一 η型半導(dǎo)體的厚度方向具有恒定帶隙能量的區(qū)域。
【專利摘要】示例性實(shí)施例提供了一種紫外光發(fā)光二極管及其制造方法。該制造UV光發(fā)光二極管的方法包括生長(zhǎng)包括AlGaN的第一n型半導(dǎo)體層，其中第一n型半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)包括改變生長(zhǎng)腔室內(nèi)的生長(zhǎng)壓力以及改變引入到生長(zhǎng)腔室內(nèi)的n型摻雜物源的流速。在第一n型半導(dǎo)體層生長(zhǎng)過程中改變壓力包括至少一個(gè)隨時(shí)間壓力增長(zhǎng)周期和壓力下降周期的循環(huán)，且n型摻雜物源流速的改變包括以至少一個(gè)脈沖的形式增大n型摻雜物源的流速。通過該方法制造的UV光發(fā)光二極管具有良好的結(jié)晶度。
【IPC分類】H01L33/32, H01L33/00
【公開號(hào)】CN105322059
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510447117
【發(fā)明人】樸起延, 許政勛, 金華睦, 韓建宇
【申請(qǐng)人】首爾偉傲世有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日
【公告號(hào)】CN204809250U, DE102015112153A1, US20160027964