发明名称 具有以GaN为主之半导体本体之发出辐射之半导体元件及其制造方法
摘要 本发明介绍一种提高了p传导能力的发出辐射的半导体元件。元件的半导体本体有一基体(1),最好采用SiC为主的基体,基体上形成有多层以GaN为主的层。这些层的有源(active)区布置在至少一层n传导层(2)与至少一层p传导层(4)之间,其中p传导层(4)是在拉紧状态下生长的。最好采用Mg(镁)作为p掺杂物。图1
申请公布号 TW512549 申请公布日期 2002.12.01
申请号 TW090128013 申请日期 2001.11.12
申请人 欧斯朗奥托半导体有限两合公司 发明人 巴德史帝芬;哈恩伯托德;哈勒维克;卢高尔汉斯-犹根
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种以GaN为主之发出辐射之半导体元件,其半导体本体包括一个基体(1),特别是SiC为主之基体,在该基体上沈积了多层GaN为主的层,而这多层以GaN为主的层至少包含一个有源区(3),该有源区布置在至少一层n传导层(2)与至少一层p传导层(4)之间,其特征为:p传导层示在拉紧状态中生长。2.如申请专利范围第1项之发出辐射之半导体元件,其中,至少有一层p传导层掺杂了Mg、Zn和/或C。3.如申请专利范围第1或2项之发出辐射之半导体元件,其中,至少有一层p传导层含有AlGaN。4.如申请专利范围第1项之发出辐射之半导体元件,其中,至少有一层p传导层(4)生长在其晶格常数大于p传导层(4)之晶格常数的层上。5.如申请专利范围第1或4项之发出辐射之半导体元件,其中,至少有一层n传导层(2)布置在基体(1)与有源区(3)之间。6.如申请专利范围第5项之发出辐射之半导体元件,其中,至少有一层n传导层(2)含有AlGaN。7.如申请专利范围第6项之发出辐射之半导体元件,其中,n传导层(2)的Al含量小于p传导层(4)的Al含量,同时,布置在n传导层(2)与p传导层(4)之间的诸层相当薄,以至于这些层的晶格常数取决于n传导层(2)。8.如申请专利范围第7项之发出辐射之半导体元件,其中,n传导层(2)的Al含量沿着基体(1)的方向递增。9.如申请专利范围第1项之发出辐射之半导体元件,其中,有源区(3)被设计成单重量子井结构或多重量子井结构。10.如申请专利范围第9项之发出辐射之半导体元件,其中,量子井结构是由GaN层和InGaN层的序列构成的。11.如申请专利范围第1项之发出辐射之半导体元件,其中,有源区(3)由波导结构(7.8)所包围。12.如申请专利范围第9或10项之发出辐射之半导体元件,其中,有源区(3)由波导结构(7.8)所包围。13.如申请专利范围第11项之发出辐射之半导体元件,其中,波导结构至少各有一层布置在有源区(3)与n传导层(2)或p传导层(4)之间的GaN为主之层(7.8)所构成。14.一种包含至少一层p传导之以GaN为主之层(4)的半导体本体的制造方法,其特征为,以下步骤:-准备一种晶体表面,其晶格常数大于p传导之GaN为主之层(4)的晶格常数,-使GaN为主之层(4)沈积到晶体表面上,-用一种受体材料来掺杂GaN为主之层(4)。15.如申请专利范围第14项之制造方法,其中,采用Mg、Zn和/或C作为受体。16.如申请专利范围第14或15项之制造方法,其中,p传导之GaN为主之层(4)用磊晶方法制成。17.如申请专利范围第14项之制造方法,其中,p传导之GaN为主之层(4)包含AlGaN层。18.如申请专利范围第17项之制造方法,其中,半导体本体中在沈积p传导之GaN为主之层(4)之前,先形成一层含有AlGaN的第二层(2),其Al含量小于p传导之GaN为主之层(4)的Al含量。19.如申请专利范围第18项之制造方法,其中,第二层(2)中Al含量沿着层法线的方向变化,第二层(2)朝向p传导之GaN为主之层(4)一侧的Al含量小于p传导之GaN为主之层(4)之Al含量。20.如申请专利范围第18或19项之制造方法,其中,第二层(2)是n传导层。21.如申请专利范围第18或19项之制造方法,其中,在第二层(2)与p传导之GaN为主之层(4)之间设有一用以产生辐射的有源区(3)。22.如申请专利范围第20项之制造方法,其中,在第二层(2)与p传导之GaN为主之层(4)之间设有一用以产生辐射的有源区(3)。23.如申请专利范围第21项之制造方法,其中,有源区(3)含有一层或多层GaN为主的层,这些层很薄,以至于其上形成p传导之GaN为主之层(4)的晶体表面的晶格常数基本上是由第二层(2)决定的。24.如申请专利范围第23项之制造方法,其中,有源区(3)设计成单重量子井结构或多重量子井结构。25.如申请专利范围第14项之制造方法,其中,采用SiC为主的基体作为磊晶基体(1)。图式简单说明:图1表示本发明半导体元件的一个实施例的一个剖面示意图。图2a,2b表示本发明制造方法第一实施例的一个剖面示意图。图3a,3b表示本发明制造方法第二实施例的一个剖面示意图。
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