发明名称 氮化镓系化合物半导体发光元件及其负极
摘要 本发明之目的是提供一种可与n型氮化镓系化合物半导体发光元件获得良好的欧姆接触,且对因加热所引起之特性恶化具有抗性之负极。而且提供一种具备如此之负极的氮化镓系化合物半导体发光元件也是本发明之目的。本发明之氮化镓系化合物半导体发光元件,系将由氮化镓系化合物半导体所构成的n型半导体层、发光层及p型半导体层依此顺序而设置在基板上,且负极及正极系分别设在n型半导体层及p型半导体层;其特征为该正极至少具有接于该n型半导体层之接触金属层及接合垫层,且该接触金属层系经由溅镀法所形成之Cr或Cr合金。
申请公布号 TWI257716 申请公布日期 2006.07.01
申请号 TW093138113 申请日期 2004.12.09
申请人 昭和电工股份有限公司 发明人 龟井宏二
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;何秋远 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种氮化镓系化合物半导体发光元件,系将由氮 化镓系化合物半导体所构成的n型半导体层、发光 层及p型半导体层依此顺序而设置在基板上,且负 极及正极系分别设在n型半导体层及p型半导体层; 其特征为该负极至少具有接于n型半导体层之接触 金属层及接合垫层,该接触金属层系经由溅镀法所 形成之Cr或Cr合金,且该接触金属层之厚度系10-200nm 。 2.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中Cr合金系Cr与功函数为4.5 eV以下之 金属元素之合金。 3.如申请专利范围第2项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中功函数为4.5 eV以下之金属元素系选 自由Al、Ti、Si、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf 、Ta、W及V所构成之族群中至少一种或数种之金属 元素。 4.如申请专利范围第3项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中功函数为4.5 eV以下之金属元素系选 自由Al、V、Nb、Mo、W及Mn所构成之族群中至少一种 或数种之金属元素。 5.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中Cr合金中Cr之比率为1质量%以上、小 于100质量%。 6.如申请专利范围第5项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中Cr合金中Cr之比率为10质量%以上。 7.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中接合垫层系含有选自由Au、Al、Ni及 Cu所构成之族群中之金属或含有该金属之合金。 8.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中接合垫层之厚度为100-1,000奈米。 9.如申请专利范围第8项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中接合垫层之厚度为200-500奈米。 10.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中在接合垫层上设置由Au-Sn合金所构 成之层或无铅焊锡层。 11.如申请专利范围第10项之氮化镓系化合物半导 体发光元件,其中Au-Sn合金层或无铅焊锡层之厚度 为200奈米以上。 12.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中在接触金属层与接合垫层之间设置 由Ti所构成之接合层。 13.如申请专利范围第12项之氮化镓系半导体发光 元件,其中接合层之厚度为1-100奈米。 14.如申请专利范围第13项之氮化镓系化合物半导 体发光元件,其中接合层之厚度为10奈米以上。 15.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中在接触金属层与接合垫层之间设置 阻障层。 16.如申请专利范围第10项之氮化镓系化合物半导 体发光元件,其中在接合垫层与Au-Sn合金层或无铅 焊锡层之间设置阻障层。 17.如申请专利范围第15或16项之氮化镓系化合物半 导体发光元件,其中阻障层系选自由Ti、Zr、Hf、Ta 、W、Re、Os、Ir、Pt、Fe、Co、Ni、Ru、Rh及Pd所构成 之族群中至少一种或含有该金属之合金。 18.如申请专利范围第17项之氮化镓系化合物半导 体发光元件,其中阻障层系选自由Ti、Ta、W及Pt所 构成之族群中之金属或含有该金属之合金。 19.如申请专利范围第15或16项之氮化镓系化合物半 导体发光元件,其中阻障层之厚度为10-500奈米。 20.如申请专利范围第19项之氮化镓系半导体发光 元件,其中阻障层之厚度为50-300奈米。 21.如申请专利范围第1项之氮化镓系化合物半导体 发光元件,其中氮化镓系化合物半导体发光元件系 覆晶型。 22.一种氮化镓系化合物半导体发光元件用之负极, 其特征为至少具有接于n型半导体层之接触金属层 及接合垫层,该接触金属层系由溅镀法所形成之Cr 或Cr合金,且该接触金属层之厚度系10-200nm。 23.如申请专利范围第22项之氮化镓系化合物半导 体发光元件用之负极,其中氮化镓系化合物半导体 发光元件系覆晶型。 24.一种氮化镓系化合物半导体发光元件之制造方 法,其特征为将由氮化镓系化合物半导体所构成的 n型半导体层、发光层和p型半导体层依此顺序而 设置在基板上,且正极系设在该p型半导体层,至少 具有由接合垫层及Cr或Cr合金所构成之接触金属层 之负极系设在该n型半导体层者,且将厚度10-200nm的 该接触金属层经由溅镀法形成在该n型半导体层上 并在未经退火处理下使其作欧姆接触。 25.一种灯,系使用如申请专利范围第1至21项中任一 项之发光元件所构成。 图式简单说明: 第1图系展示以往之覆晶型化合物半导体发光元件 之一般性结构示意图。 第2图系展示本发明之覆晶型氮化镓系化合物之半 导体发光二极体元件之一实例示意图。
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