发明名称 氮化镓系半导体之成长方法
摘要 一种氮化镓系半导体之成长方法,用于提供一制造固态半导体发光装置所需之基础,其系藉由下列步骤来进行:提供一基材,并在该基材上形成复数间隔散布的氮化镓系材料之岛状凸块,在前述岛状凸块上形成一由氮化镓系为主之材料所制成的基础层;藉由该具有低缺陷密度基础层之提供,使该固态发光装置可形成于该基础层上,因此可降低发光装置之缺陷密度,提高发光装置之发光效率。
申请公布号 TWI254470 申请公布日期 2006.05.01
申请号 TW094114375 申请日期 2005.05.04
申请人 新世纪光电股份有限公司 发明人 陈政权;陈铭章;洪崑明
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种氮化镓系半导体之成长方法,包含下列步骤: (i)提供一基材; (ii)在该基材上形成复数间隔散布的氮化镓系材料 之岛状凸块;及 (iii)在前述岛状凸块上形成一由氮化镓系为主之 材料所制成的基础层。 2.依据申请专利范围第1项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,该以氮化镓系为主之材料的化 学式为AlxInyGa1-x-yN,其中1≧x≧0,1≧y≧0,1≧1-x-y>0。 3.依据申请专利范围第1项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,更包含一介于步骤(i)与(ii)间之在该 基材上形成一缓冲层的步骤。 4.依据申请专利范围第3项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,该缓冲层是由氮化矽材料所制 成。 5.依据申请专利范围第4项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,该缓冲层的制成方式是以矽烷 和氨气经由化学反应至氮化矽。 6.依据申请专利范围第5项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,形成该缓冲层之反应温度从500 ℃至1200℃。 7.依据申请专利范围第1项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,更包含一介于步骤(ii)与(iii)间之在前 述岛状凸块间的基础层上,形成一晶格常数与该岛 状凸块不匹配之阻障层的步骤。 8.依据申请专利范围第7项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,该阻障层是由氮化矽材料所制 成。 9.依据申请专利范围第8项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,该阻障层的制成方式是以矽烷 气体和氨气经由一化学反应至氮化矽。 10.依据申请专利范围第9项所述之氮化嫁系半导体 之成长方法,其中,形成该阻障层之反应温度从500 ℃至1200℃。 11.依据申请专利范围第1项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,步骤(ii)包括:在500℃至1100℃之 温度范围,使氨气及含有镓之有机金属气体经由化 学反应至氮化镓氮化镓系材料。 12.依据申请专利范围第1项所述之氮化镓系半导体 之成长方法,其中,步骤(ii)包括:在700℃至1100℃之 温度范围,使氨气及含有镓之有机金属气体经由化 学反应至氮化镓系材料。 13.依据申请专利范围第11项所述之氮化镓系半导 体之成长方法,其中,步骤(ii)包括于500℃至700℃之 温度范围成长氮化镓系材料之低温层,升高温度至 900℃至1100℃之温度范围且控制氨气的分压低于该 低温层成长时之氨气的分压,而使该低温层转为该 等岛状凸块。 14.依据申请专利范围第11项所述之氮化镓系半导 体之成长方法,其中,该步骤(iii)包括在低于1200℃ 的温度,以含镓之有机金属气体进行横向磊晶成长 而形成基础层。 15.依据申请专利范围第2项所述之氮化嫁系半导体 之成长方法,更包含一介于步骤(i)与(ii)间之步骤(i -1)及一介于步骤(ii)与(iii)间之步骤(ii-1),该步骤(i- 1)系在该基材上形成一氮化矽缓冲层,该步骤(ii-1) 在前述岛状凸块间的缓冲层上,形成一晶格常数与 该岛状凸块不匹配之氮化矽阻障层,该步骤(iii)系 进行横向磊晶成长而形成该基础层。 图式简单说明: 图1是一本发明氮化镓系半导体之成长方法的第一 较佳实施例的剖视示意图,说明在一基材上形成一 缓冲层的状态; 图2是该第一较佳实施例的一剖视示意图,说明在 该缓冲层上形成复数岛状凸块的状态; 图3是该第一较佳实施例的一剖视示意图,说明在 该等岛状凸块间形成一阻障层的状态; 图4是一剖面示意图,说明该第一较佳实施例可在 前述阻障层上横向成长氮化镓系材料来形成基础 层; 图5是一本发明氮化镓系半导体之成长方法的第二 较佳实施例的剖视示意图,说明在一基材上形成一 低温层的状态; 图6是该第二较佳实施例的一剖视示意图,说明在 该低温层转化形成复数岛状凸块后的状态; 图7是该第二较佳实施例的一剖视示意图,说明在 该等岛状凸块间形成一阻障层的状态;及 图8是一剖面示意图,说明该第二较佳实施例可在 前述阻障层上横向成长氮化镓系材料来形成基础 层。
地址 台南县善化镇台南科学工业园区大利三路5号