专利名称：具有键合界面的发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体发光器件，其具有掺杂的晶片键合界面和/或较少吸收的蚀刻
停止层。相关技术描述发光二极管(LED)在需要低功耗、小尺寸和高可靠性的许多应用中作为光源而被 广为接受。发射可见光谱的黄绿色到红色区域内的光的能量有效二极管包含由AlGalnP合 金形成的有源层。图1和图2示出了常规透明衬底(TS)AlGalnP LED的制作。在图1中，在 典型地为GaAs的半导体衬底10上生长诸如1000人！！-工！^力知孑层的蚀刻停止层12。在蚀 刻停止层12上生长包括全部置于双异质结构配置中的下限制层、至少一个(AlxGai_x)yIni_yP 有源层和上限制层的器件层14，之后是可选的厚(例如介于5i!m与lOOym之间厚)窗口 层16，该窗口层16通常为通过气相外延生长的p型GaP。所述限制层由透明半导体制成并 且增强了 LED的内量子效率，该内量子效率定义为有源层内复合并且发射光的电子-空穴 对的份额。同样为透明半导体的窗口层16增大了跨过有源层的电流的扩展，并且增强了二 极管的内量子效率。发光区域可以包括单一的厚的均勻成分层或者一系列薄的阱和势垒。GaAs优选为生长衬底，因为它与有利于形成发射可见光谱黄绿色到红色区域内的 光的LED的成分中的y 0. 5的(AlxGai_x)yIni_yP晶格匹配。由于GaAs是吸收性的，因而 它典型地被移除并且由透明衬底18代替，如图2所示。图1中示出的GaAs衬底10通过以 比蚀刻停止层12快得多的速率蚀刻GaAs的蚀刻来移除。典型地为n型GaP的透明衬底 18通常通过在施加单轴力的同时在升高的温度下对外延结构退火来晶片键合到该外延结 构(图2中的蚀刻停止层12)的下表面。然后，使用适合用于p型外延GaP阳极和n型晶 片键合GaP阴极的常规的金属接触和芯片制造技术从键合的晶片加工LED芯片。
发明内容
在本发明的一些实施例中，透明衬底AlInGaP器件包括与常规蚀刻停止层相比可 以吸收较少的蚀刻停止层。在本发明的一些实施例中，透明衬底AlInGaP器件包括键合界 面，该界面可以被配置成与常规键合界面相比给出更低的正向电压。降低器件中的吸收和 /或正向电压可以提高该器件的效率。在一些实施例中，发光器件包括第一半导体结构和第二半导体结构，第一半导体 结构包括设置在n型区域与p型区域之间的AlGalnP发光层。在设置于第一和第二半导体 结构之间的界面处形成的键将第一半导体结构连接到第二半导体结构。界面处的至少一个 半导体层被掺杂到至少2X 1018cnT3的浓度。增大键合界面处的掺杂剂浓度可以降低器件的 正向电压。在一些实施例中，通过在GaAs衬底上生长第一半导体结构形成发光器件。该第 一半导体结构包括厚度小于150人的蚀刻停止层以及设置在n型区域与P型区域之间的AlGalnP发光层。移除GaAs衬底，然后将第一半导体结构键合到第二半导体结构。蚀刻停 止层可以是InGaP或AlGalnP，并且可以与或不与GaAs晶格匹配。减小蚀刻停止层的厚度 和/或改变蚀刻停止层的带隙可以降低通过蚀刻停止层的吸收。
图1示出了生长在吸收衬底上的现有技术AlGalnP LED器件结构。图2示出了现有技术的透明衬底AlGalnP LED。图3示出了具有与常规蚀刻停止层相比吸收较少的蚀刻停止层的透明衬底 AlGalnP LED。图4为Al、In、Ga和P的二元、三元和四元合金以及GaAs的能隙与晶格常数的函 数关系的曲线图。图5示出了具有改进的晶片键合界面的透明衬底AlGalnP LED。图6为封装的发光器件的分解视图。
具体实施例方式希望的是最大化AlGalnP LED的电光转换效率(wall plugeff iciency，WPE)，其 定义为从器件提取的光与供应给该器件的电功率之比。本发明的实施例尝试通过改善外延 器件结构与透明衬底之间键合界面的光学特性和/或电气特性来提高AlGalnP LED的电光 转换效率。增大AlGalnP LED的光输出的一种方法是减少器件内的光吸收。一种吸收源是图 2的InGaP蚀刻停止层12。由于InGaP具有比AlGalnP发光区域更窄的带隙，蚀刻停止层 12将吸收一些发光区域发射的光。图3示出了具有吸收较少的蚀刻停止层20的器件。图3中示出的器件的制作类 似于图2中示出的器件。在吸收衬底上生长蚀刻停止层20，之后是器件层14和可选的厚窗 口层16。将吸收衬底移除，并且将剩余结构晶片键合到透明衬底18。在晶片键合结构上形 成接触，然后切出单独的各LED。在一些实施例中，蚀刻停止层20为如在常规蚀刻停止层中那样与GaAs生长衬底 晶格匹配的InGaP，但是比常规InGaP蚀刻停止层形成得更薄并且因而与厚蚀刻停止层相
比吸收更少。例如，InGaP蚀刻停止层20可以具有小于250A的厚度，更优选地小于150A,
并且更优选地小于130人。在一些实施例中，蚀刻停止层20为具有比InQ.5Gaa5P更大带隙的材料，并且因而 更透明。该带隙可以通过增加蚀刻停止层内的铝的量或者通过减少蚀刻停止层内的铟的 量来增大。例如，蚀刻停止层20可以是具有比Ina5Ga(l.5P大的带隙的四元AlGalnP或者三 元InGaP层。在AlGalnP或InGaP蚀刻停止层20内，InP成分可以小于50%，优选地介于 40%与50%之间。AlGalnP层内的A1P成分可以介于0与50%之间，最佳的A1P成分取决 于LED配置。例如，在其中电流通过蚀刻停止层的配置中，较低的A1P成分是优选的，例如在 从0%A1P到10% A1P的范围内，其中10%A1P指的是合金(Al0.20Ga0.80)0.5In0.5P。可替换 地，在其中电流不通过蚀刻停止层的配置中，较高的A1P成分是优选的，例如在从10% A1P 到 20% A1P 的范围内，其中 20% A1P 指的是合金(Al0.40Ga0.60)0.5In0.5P。
较大带隙的蚀刻停止层20可以与或不与GaAs生长衬底晶格匹配。图4示出了带 隙与Al、In、Ga和P的二元、三元和四元合金的晶格常数的函数关系。GaAs接近图的底部。 InP成分小于50%的InGaP层不与GaAs晶格匹配。图4中沿着竖直虚线示出的具有成分 (AlxGai_x)a5Ina5P的四元AlInGaP层与GaAs晶格匹配。不沿着该竖直线但是具有比晶格匹 配的InGaP更高带隙的其它四元合金可能适合作为蚀刻停止层20。
例如，(Ala 10Ga0.90) o. 5In0.5P的四元蚀刻停止层可以用于被配置成发射具有 彡620nm的主波长的可见光谱红色区域内的光的LED。在这种情况下，四元蚀刻停止层的 厚度优选地S500A,更优选地<250人，并且更优选地S150A。可替换地，非零A1P成分 可以与较低的InP成分组合以制成更透明的层，例如仏‘…知。^』!^』。对于被配置 成发射较短波长的光(例如黄色或琥珀色光)的LED而言，较高的A1P成分会是优选的， 例如(Al0.15Ga0 85) 0.5In0 5P 或者(Al0.15Ga0.85) 0.55In0.45P。具有与(Al0.30Ga0.70)0.5In0.5P—样高 的A1P成分的蚀刻停止层被证明起作用，尽管在具有(AkjGaaJuInuP蚀刻停止层的这 样的LED的一些实例中，观察到LED Vf增大，这可能是由于暴露于空气、高温晶片键合过 程中的环境或者蚀刻停止层蚀刻溶液的高A1P成分层的氧化而引起的。一种降低内部吸 收同时避免这种高Vf的方法可以是以一系列不连续的梯级或者以连续斜坡缓慢地增加蚀 刻停止层的A1P成分。可替换地，如果该蚀刻停止层不用作电接触层，那么该蚀刻停止层 处的氧化就不是问题，并且可以使用甚至更高的A1P成分、例如(Ala4(lGa(l.6CI)a5In(l.5P或者 (Al0.40Ga0.60) 0.55In0.45P 而没有 Vf 不利结果。LED的发射光谱由FWHM ^ 1. 8kT近似给出，其中FWHM为以eV为单位测量的LED 发射光谱的半高全宽，k为玻尔兹曼常数，并且T为以开尔文为单位的LED温度。为了最小 化蚀刻停止层内的内部吸收，蚀刻停止层的带隙因而应当增大到有源层带隙能量以上的至 少近似1. 8kT的值。由于室温对应于大约25meV，并且由于经偏置的LED将加热到室温以 上，因而在一些实施例中，蚀刻停止层的带隙通过使用增加的A1P成分或者减少的InP成分 或者这两者而增大到有源层带隙以上的至少50meV的值。在其中发光层发射长波长的光(例如红色和橙红色光)的器件中，发光层中的 A1P成分足够低，从而可以使得蚀刻停止层20是透明的。例如，被配置成发射红色光的 LED可以具有(AU^JuInuPm有源层成分。在这种情况下，可以通过使用具有诸如 (Al0.15Ga0.85)0.5In0.5P或(Alc^Gau^^In。.』的成分的蚀刻停止层来使得蚀刻停止层是透 明的。在其中蚀刻停止层是透明的这些情况下，蚀刻停止层的厚度由应变和马修斯-布莱 克斯利(Matthews-Blakeslee)临界厚度限制，因此可以使用达到例如500人厚的较厚的蚀 刻停止层。在一些情况下，增大蚀刻停止层带隙超过有源层带隙以上50meV可能是不实际 的，因此图1中的常规蚀刻停止层12与上面所描述的透明蚀刻停止层之间的折中会是优选 的。例如，带隙等于或稍大于有源层带隙的蚀刻停止层在一些情况下会是优选的，而在其它 情况下，带隙=有源层带隙+kT 有源层带隙+0. 025eV的蚀刻停止层或者带隙=有源层带 隙+2kT 有源层带隙+0. 050eV的蚀刻停止层会是优选的。晶格失配的蚀刻停止层可以是薄的。通常，晶格失配越大，那么该层应当越薄，以 便避免应变弛豫。例如，由生长在GaAs上的(AlxGai_x)a6C1In(1.4(1P构成的蚀刻停止层应当保 持低于大约300A的厚度，而由生长在GaAs上的(AlxGai_x)a55In(1.45P构成的蚀刻停止层应 当保持低于大约800人的厚度，以便避免应变弛豫。如果这些成分对于有源层发射的光不是透明的，那么较薄的这些成分的蚀刻停止层会是优选的，以便避免吸收。例如，晶格失配 的蚀刻停止层20可以小于250A厚，更优选地小于150A,并且更优选地小于130入。将A1P添加到晶格匹配或晶格失配的蚀刻停止层可以增大生长蚀刻停止层的温 度，这可以有利地抑制氧杂质并入蚀刻停止层中。在一些实施例中，所述器件中包括多个蚀刻停止层。多个蚀刻停止层可以通过 GaAs层彼此分开，但是它们不是必须彼此分开。这些多个蚀刻停止层中的至少一个可以 由诸如InGaP或AlInGaP之类的磷化物层构成，而一个或多个其它蚀刻停止层可以由诸如 AlGaAs之类的砷化物层构成。各器件层生长在最后的蚀刻停止层上。上面的实施例中描述 的任何蚀刻停止层可以用在具有多个蚀刻停止层的器件中。器件中的各蚀刻停止层中的每 一个可以具有相同的性质(例如成分和厚度)，但是它们不是必须如此。在第一实例中，第 一 InGaP蚀刻停止层生长在GaAs衬底上，之后是GaAs层，之后是第二 InGaP蚀刻停止层。 在第二实例中，AlGaAs第一蚀刻停止层生长在GaAs衬底上，之后是InGaP第二蚀刻停止层。 在第三实例中，AlGaAs第一蚀刻停止层生长在GaAs衬底上，之后是AlInGaP第二蚀刻停止 层。以上描述的任何方法或者单独地或者以任意组合地可以降低内部吸收并且因而 增大LED光输出或者WPE。增大AlGalnP LED的WPE的另一种方法是降低器件的正向电压Vf。晶片键合透明 衬底AlGalnP LED中增大的Vf的一种来源是透明GaP衬底18与AlGalnP器件层14之间 的晶片键合界面，该晶片键合界面可以包含不完整的“悬挂”键，或者与晶体生长、蚀刻和晶 片键合过程相关联的诸如碳、氧或者有机或无机化合物的杂质。这些悬挂键或杂质典型地在晶片键合界面处或其附近产生妨碍跨界面载流子输 运的电子缺陷态。一种降低这些缺陷态对\的影响的方法是如图5所示对晶片键合界面 处或其附近的区域进行掺杂。在图5的器件中，器件层14通过邻近器件层14生长的蚀刻 停止层20与在透明衬底18上生长的InGaP键合层22之间的界面而键合到透明衬底18。 InGaP键合层22可以具有例如0 %与50 %之间、更优选地5 %与30 %之间并且更优选地8 % 与16%之间的InP成分。在常规器件中，形成键合界面的层典型地掺杂到大约lX1018cm_3 的掺杂剂浓度。在图5所示的器件中，键合层22和蚀刻停止层20之一或这两者中的掺杂 剂浓度为至少2X1018cm_3，更优选地至少5X1018cm_3，并且更优选地至少7 X 1018cm_3，直到 例如2X1019cnT3。在一优选实施例中，掺杂剂为Te，但是可以使用Si、S或者包括p型掺杂 剂的任何其它适当的掺杂剂。当使用诸如Si的典型地不完全激活的掺杂剂时，优选的掺杂 水平可以更高。此外，键合层22中最佳的InP成分可以更高，因为较小的Si原子不向晶格 添加附加的应变。器件层14包括夹在n型区域与p型区域之间的发光区域。该发光区域包括经常 不掺杂的至少一个发光层。在一些实施例中，蚀刻停止层20和键合层22之一或这两者与 n型区域和p型区域之一或这两者相比被更重地掺杂。在图5中所示的键合界面的顶侧上，蚀刻停止层20可以是与GaAs晶格匹配的常 规厚InGaP层或者一个或多个如上所述的依照本发明实施例的蚀刻停止层。在图1所示的 现有技术器件中，InGaP蚀刻停止层12生长在GaAs缓冲层上，该缓冲层生长在GaAs衬底 10上。从GaAs到InGaP或者到(AlxGai_x)yIni_yP的转变要求气相化学从GaAs层中的AsH3改变为InGaP或(AlxGai_x)yIni_yP层中的PH3，并且生长暂停典型地用于这种AsH3到PH3的 切换顺序。在本发明的一些实施例中，掺杂剂源流在该生长暂停期间保持继续以便增大蚀 刻停止层20中的掺杂剂浓度。因此当蚀刻停止层的生长开始时，晶片的表面利用掺杂剂预 净化，这可以增大蚀刻停止层20中的掺杂剂浓度。在一些实施例中，PH3的流量在蚀刻停止 层20的生长期间降低。在这样的情况下，在蚀刻停止层20的生长期间使用的PH3流量可 以小于用来生长器件层14的PH3流量。例如，在一些实施例中，用来生长蚀刻停止层20的 ？氏流量可以仅为用来生长器件层14的最低PH3流量的80%。在其它实施例中，用来生长 层20的PH3流量可以仅为用来生长器件层14的最低PH3流量的50%。键合层22位于图5中所示的键合界面的底侧上。透明衬底18由GaP构成并且键 合层22由InxGai_xP构成，其中x典型地介于0%与50%之间，更优选地介于5%与30%之 间，并且更优选地介于8%与16%之间。由于x典型地不为0%，因而键合层22不与GaP衬 底18晶格匹配，并且InGaP键合层22生长到典型地处于从马修斯_布莱克斯利临界厚度 的0.5x到3x的范围内以用于应变弛豫。如果发生弛豫，那么InGaP键合层22典型地在晶 片表面上具有轻度的交叉影线(crosshatch)，在10X10或50X50 iim原子力显微图像中峰 至谷表面粗糙度为 5至15nm，并且RMS粗糙度为 2至3nm。键合层中的高掺杂常规上通过增大掺杂剂源流来实现。在大的掺杂剂原子(例如 Te)的情况下，在并入诸如Te的大掺杂原子与并入诸如铟的大基体元素原子到较小的GaP 晶格中之间存在显著的竞争。这种竞争在InGaP键合层22内产生Te抑制与铟抑制之间的 反馈环。维持期望的InP成分同时增大Te掺杂浓度要求使用较高的Te掺杂源流，但是较高 的Te掺杂源流抑制铟的并入并且降低InP成分，这要求使用较高的铟源流。而该较高的铟 源流又抑制Te的并入并且要求甚至更高的Te掺杂源流，这又要求甚至更高的铟源流。这种 竞争通常导致或者键合层22中太少的InP，或者键合层22中太多的InP，这使得难以可复 现地生长具有期望的厚度、InP成分和掺杂剂浓度的键合层。太多的InP可能导致发生三维 岛生长模式，这种生长模式给出太粗糙的表面，并且通常导致有高度缺陷且不传导的膜，从 而产生具有高的LED。太少的InP可能导致低质量的键，以及键合界面处的气泡。由 于InP具有比GaP更弱的键强度，因而晶片键合界面处InP的存在允许在晶片键合期间在 晶片键合界面处实现更多的原子重新排列，并且因而改善透明衬底18与蚀刻停止层20之 间的键。因此，在键合界面处最小量的InP是优选的。在本发明的一些实施例中，InGaP键合层22生长到其中键合层22足够弛豫以便允 许更多的掺杂剂并入的厚度。例如，键合层22可以生长到这样的厚度，该厚度大于3000人 厚，更优选地介于5000与20000人之间，并且更优选地介于5000与10000人之间，这可能 超过马修斯-布莱克斯利临界厚度与3x —样多或者更多。随着键合层22的厚度的增大，表 面粗糙度典型地增大，例如增大到峰至谷表面粗糙度 15nm至 50nm或者更多，以及3nm 至6nm或者更多的RMS粗糙度。粗糙的表面和减小的应变可以降低键合层中In和Te并入 之间的竞争，并且可能显著地对In和Te并入到键合层中之间的相互作用去耦合，从而对于 给定Te掺杂源流而言允许并入更多Te。Te和In并入的这种去耦合可以导致更加可复现 的制造工艺。在一些实施例中，键合层22生长得足够厚以便开始基本上弛豫，并且在生长 InGaP键合层22期间使用恒定的掺杂源流，从而导致对于固定的掺杂源流速自然增大的掺 杂剂浓度。在其它实施例中，使用固定的掺杂剂源流，直到InGaP键合层22基本上弛豫，然后使用更高的掺杂剂源流以便进一步增大膜中的掺杂剂浓度，而不显著降低膜中的铟成 分，或者不增大铟源流。在这样的实施例中，膜中的掺杂浓度可以增大到大于lX1019cnT3， 同时将键合层22中的InP成分维持到目标值的0. 5 %内，而铟源流没有变化。在一些实施 例中，InGaP键合层的至少一部分掺杂到至少5X 1018cm_3的浓度。与Hoshi在美国专利5，196，375中教导峰至谷粗糙度< 13nm的更平滑表面对于 晶片键合层中的低气泡密度是优选的形成对照的是，键合层22的增大的表面粗糙度也可 以通过减少晶片键合界面处的气泡来增大晶片键合成品率。在依照本发明实施例的TS AlGalnP器件的第一实例中，蚀刻停止层是常规的例如 与GaAs晶格匹配的InGaP，其生长到大于250人的厚度。键合层22是InP成分介于0%与 50%之间、更优选地介于5%与30%之间并且更优选地介于8%与16%之间的InGaP，其生 长到大于700人的厚度，并且用Te掺杂到8 X 1018cm_3的浓度。已经观察到这种器件的Vf小 于常规器件的Vf。在依照本发明实施例的TS AlGalnP器件的第二实例中，蚀刻停止层是常规的例如 与GaAs晶格匹配的InGaP，其生长到大于250人的厚度。键合层22是InP成分介于0%与 50%之间、更优选地介于5%与30%之间并且更优选地介于8%与16%之间的InGaP，其生 长到介于2000A与20000A之间的厚度，并且用Te掺杂到8X 1018cnT3的浓度。已经观察 到这种器件的Vf小于常规器件的Vf。依照本发明的实施例，在第三实例中，蚀刻停止层20为与GaAs晶格匹配的InGaP， 其生长到小于150人的厚度并且用Te掺杂到小于1018cm_3的浓度。键合层22是InP成分 介于0%与50%之间、更优选地介于5%与30%之间并且更优选地介于8%与16%之间的 InGaP，其生长到介于2000人与20000人之间的厚度，并且用Te掺杂到8X1018cnT3的浓 度。已经观察到这种器件的、大约与常规器件的Vf相同，但是该器件具有比常规器件更高 的光输出。在第四实例中，蚀刻停止层20为与GaAs晶格失配的AlGalnP，其生长得足够薄以 便避免应变弛豫，具有例如(AlaAa^hjIn^P的成分和小于500入的厚度，用Te掺杂到 大于2X 1018cm_3的浓度。键合层22是InP成分介于0%与50%之间、更优选地介于5%与 30%之间并且更优选地介于8%与16%之间的InGaP，其生长到介于2000人与20000人之 间的厚度，并且用Te掺杂到8X 1018cm_3的浓度。在第五实例中，有源层为0. 45彡y彡0. 55的Ini_yGayP，并且蚀刻停止 层20为与GaAs晶格失配的AlGalnP，其生长得足够薄以便避免应变弛豫，具有例如 (Al0.10Ga0.90) 0.55In0.45P的成分和小于 500人的厚度，用Te掺杂到大于5X 1017cm_3的浓度。 键合层22是InP成分介于8%与16%之间的InGaP，其生长到介于800人与20000人之间 的厚度，并且用Te掺杂到大于lX1018cm_3的浓度。图6为如在美国专利6，274，924中更详细地描述的封装发光器件的分解视图。散 热器嵌块100放置到插入模制引线框架中。插入模制引线框架为例如围绕提供电气路径的 金属框架106模制的填充塑性材料105。嵌块100可以包括可选的反射器杯102。可以为 上面实施例中描述的器件中的任何一个的发光器件管芯104直接地或者通过导热载具103 间接地安装到嵌块100。可以添加可以是光学透镜的覆盖物108。
已经详细地描述了本发明之后，鉴于本公开内容，本领域技术人员应当理解的是， 在不脱离本文描述的发明构思的精神的情况下，可以对本发明做出若干修改。例如，尽管本 文描述的实施例为III-P发光二极管，但是应当理解的是，例如激光器的其它器件和其它 材料系统也落在本发明的范围内。因此，不应当预期本发明的范围限于所说明和描述的特 定实施例。
权利要求
一种器件，包括第一半导体结构，包括设置在n型区域与p型区域之间的AlGaInP发光层；第二半导体结构；以及在设置在该第一半导体结构和第二半导体结构之间的界面处形成的键；其中该键将该第一半导体结构连接到该第二半导体结构；并且邻近该界面的半导体层被掺杂到至少2×1018cm 3的浓度。
2.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层被掺杂到至少5X IO18CnT3的浓度并 且具有大于3000人的厚度。
3.权利要求ι的器件，其中邻近该界面的半导体层为5000人与10000人厚之间并且 用Te掺杂到至少5 X IO18CnT3的浓度的InGaP层。
4.权利要求3的器件，其中邻近该界面的该半导体层是邻近该界面的第一半导体层；并且 邻近该界面的第二半导体层是小于250人厚且用Te掺杂的InGaP层。
5.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层具有大于15nm的峰至谷粗糙度。
6.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层具有与GaAs的体晶格常数不同的体 晶格常数。
7.权利要求6的器件，其中具有与GaAs的体晶格常数不同的体晶格常数的邻近该界面 的该半导体层是InGaP和AlGaInP之一。
8.权利要求1的器件，其中邻近该界面的该半导体层具有渐变的成分。
9.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层的带隙大于该发光层的带隙。
10.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层的带隙大于该发光层的带隙加上 0.025eVo
11.权利要求1的器件，其中该第二半导体结构包括至少 ομ m厚的透明GaP层。
12.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层与该ρ型区域和η型区域中的至少 一个相比被更重地掺杂。
13.权利要求1的器件，其中邻近该界面的半导体层是邻近该界面的第一半导体层；并且 邻近该界面的该第一半导体层是厚度小于500人且用Te掺杂到大于2 X IO18CnT3的浓 度的 AlGaInP ；邻近该界面的第二半导体层是InP成分介于8 %与16 %之间、具有2000人与20000人 之间的厚度且用Te掺杂到8 X IO18CnT3的浓度的InGaP。
14.一种方法，包括在GaAs衬底上生长第一半导体结构，该第一半导体结构包括厚度小于150人的蚀刻停止层；以及设置在η型区域与ρ型区域之间的AlGaInP发光层；移除该GaAs衬底；以及将该第一半导体结构键合到第二半导体结构。
15.权利要求14的方法，其中该蚀刻停止层是InP成分介于45%与50%之间的InGaP 或AlGalnP。
16.权利要求14的方法，其中该蚀刻停止层和该GaAs衬底具有相同的体晶格常数。
17.权利要求14的方法，其中该蚀刻停止层和该GaAs衬底具有不同的体晶格常数。
18.权利要求14的方法，其中该第二半导体结构包括键合层；并且该第一半导体结构和该第二半导体结构通过设置在该蚀刻停止层与该键合层之间的 键而键合。
19.权利要求18的方法，其中该键合层具有至少5000人的厚度。
20.权利要求18的方法，其中该键合层掺杂到至少5XIO18CnT3的浓度。
21.权利要求14的方法，其中 该蚀刻停止层为第二蚀刻停止层；该第一半导体结构还包括第一蚀刻停止层。
22.权利要求21的方法，其中该第一蚀刻停止层和第二蚀刻停止层具有不同的成分。
23.权利要求21的方法，其中该第一蚀刻停止层为AlGaAs并且该第二蚀刻停止层为 InGaP 和 AlInGaP 之一。
24.一种方法，包括在GaAs衬底上生长第一半导体结构，该第一半导体结构包括 体晶格常数与GaAs的晶格常数不同的蚀刻停止层；以及 设置在η型区域与ρ型区域之间的AlGaInP发光层； 移除该GaAs衬底，以及 将该第一半导体结构键合到第二半导体结构。
25.权利要求24的方法，其中该第一半导体结构通过设置在该蚀刻停止层与键合层之间的界面处的键而键合到该 第二半导体结构；该蚀刻停止层为具有小于500人的厚度并且用Te掺杂到大于5Χ IO17CnT3的浓度的 AlGaInP ；并且该键合层是InP成分介于8%与16%之间、具有介于800Α与20000人之间的厚度并 且用Te掺杂到大于1 X IO18CnT3的浓度的InGaP。
26.权利要求24的方法，还包括形成该第二半导体结构，其中形成该第二半导体结构 包括提供透明衬底；以及在该透明衬底上生长键合层；其中该键合层具有与该透明衬底的体晶格常数不同的体晶格常数；并且 该键合层生长到大于该键合层应变弛豫的临界厚度的厚度。
全文摘要
在本发明的一些实施例中，透明衬底AlInGaP器件包括与常规蚀刻停止层相比吸收可以较少的蚀刻停止层。在本发明的一些实施例中，透明衬底AlInGaP器件包括可以被配置成与常规键合界面相比给出更低正向电压的键合界面。降低器件中的吸收和/或正向电压可以提高器件的效率。
文档编号H01L33/02GK101897047SQ200880120873
公开日2010年11月24日 申请日期2008年12月15日 优先权日2007年12月14日
发明者A·芒克霍尔姆, D·L·科布伦茨, H·赵, P·N·格里洛特, R·I·阿尔达兹 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司;飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司