发明名称 用以制造可于低电压下作动之高亮度半导体发光装置之方法
摘要 一种具有包括至少一下包覆层、一作用层和一上包覆层形成在复合半导体基板上之发光区段以及具有一层成长在发光区段上包覆层上之半导体发光装置。当由晶格不匹配状态的上包覆层上之晶体介面增长电流扩散层时,在晶体介面上和上包覆层有关的晶格匹配因素△a/a之绝对值等于或是高于0.25%,晶体合成在发光区段之上包覆层上改变,成长率至少在成长开始时间形成为1.0μm/h或是更少。
申请公布号 TW432728 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW089101086 申请日期 2000.01.24
申请人 夏普股份有限公司 发明人 中村 淳一;中津 弘志;佐佐木 和明
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上以及一层成长在光发射区段上包覆层上,其中:当由晶体介面成长上包覆层上之层时,光发射区段上包覆层上的晶体组合在该介面中在介于晶体介面前后晶体之间的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%之晶格不匹配状态改变,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。2.如申请专利范围第1项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在光发射区段上包覆上之该层包含至少一电流扩散层以及一电流停止层。3.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上以及一中间层形成在光发射区段上包覆层上以及一层成长在中间层上,该中间层由选择之材料制成以满足在能量位置在接合形成之前中间层传导带低端为介于上包覆层传导带低端与成长在中间层上之层传导带低端中间的条件或是中间层价带高端为介于上包覆层价带高端与成长在中间层上之层价带高端中间的条件,其中:当于晶格不匹配状态在上包覆层上增长中间层时,其中与上包覆层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。4.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上,一中间层形成在光发射区段上包覆层上以及一层成长在中间层上,该中间层由选择之材料制成以在能量位置在接合形成之前满足中间层传导带低端为介于上包覆层传导带低端与成长在中间层上之层传导带低端中间的条件或是中间层价带高端为介于上包覆层价带高端与成长在中间层上之层价带高端中间的条件,其中:当于晶格不匹配状态在中间层上增长该层时,其中与中间层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。5.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上,一中间层形成在光发射区段上包覆层上以及一层成长在中间层上,该中间层由选择之材料制成以在能量位置在接合形成之前满足中间层传导带低端为介于上包覆层传导带低端与成长在中间层上之层传导带低端中间的条件或是中间层价带高端为介于上包覆层价带高端与成长在中间层上之层价带高端中间的条件,其中:当于晶格不匹配状态在上包覆层上增长中间层时,其中与上包覆层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,以及当于晶格不匹配状态在中间层上增长该层时,其中与中间层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。6.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上,一中间层形成在光发射区段上包覆层上以及一层成长在中间层上,该中间层具有晶格常数为介于上包覆层晶格常数与成长在中间层上之层晶格常数中间,其中:当于晶格不匹配状态在上包覆层上增长中间层时,其中与上包覆层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。7.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上,一中间层形成在光发射区段上包覆层上以及一层成长在中间层上,该中间层具有晶格常数为介于上包覆层晶格常数与成长在中间层上之层晶格常数中间,其中:当于晶格不匹配状态在中间层上增长该层时,其中与中间层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。8.一种用于制造半导体发光装置之方法,该半导体发光装置具有包括至少一下包覆层、作用层以及上包覆层之光发射区段,这些层形成在复合半导体基板上,一中间层形成在光发射区段上包覆层上以及一层成长在中间层上,该中间层具有晶格常数为介于上包覆层晶格常数与成长在中间层上之层晶格常数中间,其中:当于晶格不匹配状态在上包覆层上增长中间层时,其中与上包覆层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,以及当于晶格不匹配状态在中间层上增长该层时,其中与中间层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。9.如申请专利范围第3项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在中间层上之该层包含至少一电流扩散层和一电流停止层。10.如申请专利范围第4项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在中间层上之层包含至少一电流扩散层和一电流停止层。11.如申请专利范围第5项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在中间层上之该层包含至少一电流扩散层和一电流停止层。12.如申请专利范围第6项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在中间层上之该层包含至少一电流扩散层和一电流停止层。13.如申请专利范围第7项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在中间层上之该层包含至少一电流扩散层和一电流停止层。14.如申请专利范围第8项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:成长在中间层上之该层包含至少一电流扩散层和一电流停止层。15.如申请专利范围第3项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该中间层包括至少二层。16.如申请专利范围第4项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该中间层包括至少二层。17.如申请专利范围第5项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该中间层包括至少二层。18.如申请专利范围第6项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该中间层包括至少二层。19.如申请专利范围第7项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该中间层包括至少二层。20.如申请专利范围第8项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该中间层包括至少二层。21.如申请专利范围第15项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:当于晶格不匹配状态增长第(n+1)中间层,时,其中与中间层之第n成长中间层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。22.如申请专利范围第18项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:当于晶格不匹配状态增长第(n+1)中间层,时,其中与中间层之第n成长中间层有关的晶格匹配因素a/a绝对値大于或是等于0.25%,成长率至少在成长开始时间被形成为小于或是等于1.0m/h。23.如申请专利范围第5项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在成长时间成长率小于或是等于1.0m/h之层中的至少其中之一层被形成为具有大于1m/h之成长率,除了当开始成长之外。24.如申请专利范围第8项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在成长时间成长率小于或是等于1.0m/h之层中的至少其中之一层被形成为具有大于1m/h之成长率,除了当开始成长之外。25.如申请专利范围第15项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在成长时间成长率小于或是等于1.0m/h之层中的至少其中之一层被形成为具有大于1m/h之成长率,除了当开始成长之外。26.如申请专利范围第21项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在成长时间成长率小于或是等于1.0m/h之层中的至少其中之一层被形成为具有大于1m/h之成长率,除了当开始成长之外。27.如申请专利范围第2项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层、上包覆层、中间层、电流扩散层和电流停止层由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1,0≦y≦1)制成。28.如申请专利范围第9项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层、上包覆层、中间层、电流扩散层和电流停止层由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1,0≦y≦1)制成。29.如申请专利范围第12项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层、上包覆层、中间层、电流扩散层和电流停止层由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1,0≦y≦1)制成。30.如申请专利范围第2项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层及上包覆由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1,0≦y≦1)制成以及电流扩散层和电流停止层由GaP制成。31.如申请专利范围第9项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层及上包覆由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1,0≦y≦1)制成以及电流扩散层和电流停止层由GaP制成。32.如申请专利范围第12项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层及上包覆由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1,0≦y≦1)制成以及电流扩散层和电流停止层由GaP制成。33.如申请专利范围第2项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在结束该上包覆层成长时间之成长温度与中间层成长温度以及电流扩散层成长温度形成为高于发光区段之成长温度,除了在结束该上包覆层成长时间之成长温度以外。34.如申请专利范围第9项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在结束该上包覆层成长时间之成长温度与中间层成长温度以及电流扩散层成长温度形成为高于发光区段之成长温度,除了在结束该上包覆层成长时间之成长温度以外。35.如申请专利范围第12项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:在结束该上包覆层成长时间之成长温度与中间层成长温度以及电流扩散层成长温度形成为高于发光区段之成长温度,除了在结束该上包覆层成长时间之成长温度以外。36.如申请专利范围第2项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层、上包覆层、电流扩散层以及电流停止层为藉由金属-有机化学汽相沈积方法成长。37.如申请专利范围第9项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层、上包覆层、电流扩散层以及电流停止层为藉由金属-有机化学汽相沈积方法成长。38.如申请专利范围第12项之用于制造半导体发光装置之方法,其中:该下包覆层、作用层、上包覆层、电流扩散层以及电流停止层为藉由金属-有机化学汽相沈积方法成长。图式简单说明:第一图为如本发明第1具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第二图为显示供产生本发明第2具体实施例之半导体发光装置方法的区段视野;第三图为显示由第二图继续供产生上述半导体发光装置方法的区段视野;第四图为显示由第三图继续供产生上述半导体发光装置方法的区段视野;第五图为如本发明第3具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第六图为如本发明第4具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第七图为如本发明第5具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第八图为如本发明第6具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第九图为如本发明第7具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第十图为如本发明第8具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第十一图为如本发明第9具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第十二图为由第十一图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第十三图为由第十二图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第十四图为如本发明第10具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第十五图为由第十四图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第十六图为由第十五图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第十七图为如本发明第11具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第十八图为由第十七图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第十九图为由第十八图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第二十图为如本发明第12具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第二十一图为显示上述半导体发光装置层成长率的图形;第二十二图为由第二十图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第二十三图为由第二十二图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第二十四图为如本发明第13具体实施例之半导体发光装置的区段视野;第二十五图为显示上述半导体发光装置层成长温度的图形;第二十六图为由第二十四图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第二十七图为由第二十四图继续之上述半导体发光装置的区段视野;第二十八图为显示先前技艺半导体发光装置的区段视野;第二十九图A和第二十九图B为上述半导体发光装置能量设定档的区段视野;第三十图A和第三十图B为上述半导体发光装置能量设定档的区段视野;第三十一图为显示晶格匹配因素有关之晶体缺陷数的图形;以及第三十二图为显示与成长率有关之晶体缺陷数的图形。
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