ai-x-yN合金、 GazIriyAlxBi-x-y-zN合金專專组成。由x、y和Z给走的摩尔分数可W在各种层16、18和20之间变 化。衬底12可W是蓝宝石、碳化娃（SiC)、娃（Si)、GaN、AlGaN、A10N、LiGa〇2或者其它合适材 料，W及缓冲层14可W由AlN、AlGaN/AlN超晶格等等组成。
[0034] 如关于光电子器件10所示，P型金属24可W附接至第二P型层22, W及P型接触（电 极）26可W附接至P型金属24。类似地，n型金属28可W附接至n型层16, W及n型接触（电极） 30可W附接至n型金属28"p型金属24和n型金属28可W分别地与对应的层22、16形成欧姆接 触。在实施例中，P型金属24和n型金属28各自包括若干导电金属层和反射金属层，而n型接 触30和P型接触26各自包括高导电性的金属。在实施例中，第二P型层22和/或P型接触26对 由有源区域18生成的电磁福射可W是可穿透的（例如，可半穿透或者可穿透）。例如，第二P 型层22和/或P型接触26可W包括短周期超晶格晶格结构，诸如至少部分可穿透的渗杂儀 (Mg)的AlGaN/AlGaN短周期超晶格结构（SPSL)。此外，P型接触26和/或n型接触30可W反射 由有源区域18生成的电磁福射。在另一个实施例中，n型层16和/或n型接触30可W由对有源 区域18所生成的电磁福射可穿透的短周期超晶格(诸如AlGaN SPSU形成。
[0035] 如本文使用的，当层允许具有目标波长且W正入射福射到层的界面的福射的至少 百分之十穿过其中时，该层是可穿透层。此外，如本文使用的，当层反射具有目标波长且W 正入射福射到层的界面的福射的至少百分之十时，该层是反射层。在实施例中，福射的目标 波长与器件10的工作期间由有源区域18发射或者感测的福射波长(例如，峰值波长+/-五纳 米)相对应。对于给定层，波长可W在所考量的材料中进行测量并且可W取决于材料的折射 率。
[0036] 如关于光电子器件10进一步示出的，器件10可W W倒装忍片配置通过接触26、30 安装至基板(submount)36。在该情况下，衬底12位于光电子器件10顶部。在此程度上，P型接 触26和n型接触30两者可W分别地通过接触焊盘32、34附接至基板36。基板36可W由氮化侣 (AlN)、碳化娃(SiC)等等形成。
[0037] 光电子器件10的各种层中的任何一个可W包括基本上均匀的组成或者分级组成。 例如，层可W包括与另一个层的异质界面处的分级组成。在实施例中，第一P型层20包括具 有分级组成的P型电子阻挡层。可W包括一个或者多个分级组成W例如减小应力、提高载流 子注入等等。类似地，层可W包括包含多个周期的超晶格，该超晶格可W配置为减小应力等 等。在该情况下，每个周期的组成和/或宽度可W逐个周期周期性地或者非周期性地变化。
[0038] 应当理解，本文所描述的光电子器件10的层配置仅是例示性的。在此程度上，光电 子器件的异质结构可W包括替换层配置、一个或者多个附加层等等。因此，尽管各种层被示 出为彼此紧密相邻(例如，彼此接触），但是应当理解，在光电子器件的异质结构中可W存在 一个或者多个中间层。例如，光电子器件的例示性异质结构可W包括在有源区域18与第二P 型层22和n型层16中的一个或者两者之间的未渗杂层。
[0039] 此外，光电子器件的异质结构可W包括分布布拉格反射器(DBR)结构，该结构可W 配置为反射一个或者多个特定波长的光(诸如由有源区域18发射的光），从而增强器件/异 质结构的输出功率。例如，DBR结构可W位于第二P型层22与有源区域18之间。类似地，光电 子器件的异质结构可W包括位于第二P型层22与有源区域18之间的P型层20"DBR结构和/或 P型层20可W具有基于由器件生成的光的期望波长选择的任何组成。在一个实施例中，DBR 结构具有渗杂Mg、Mn、Be或者Mg+Si的P型组成。P型层20可W具有P型AlGaN、AlInGaN等等。应 当理解，光电子器件的异质结构可W包括D服结构和P型层20(其可W位于DBR结构与第二P 型层22之间）两者或者可W仅包括DBR结构或者P型层20中的一个。在实施例中，可W在器 件/异质结构中包括P型层20W用作电子阻挡层。在另一个实施例中，可W在第二P型层22与 电子阻挡层之间包括P型层20。
[0040] 结合III族氮化物异质结构对本发明的另外方面进行讨论。特别地，利用对III族 氮化物异质结构层内侣含量的调节来例示本发明的方面。然而，应当理解，运仅是例示性 的，并且本发明可W适用于各种类型的材料W及材料中的元素。类似地，尽管结合有源区域 的P型侧示出了并且描述了本发明的方面，但是应当理解，本发明的实施例可W适用于位于 有源区域的n型侧和/或有源区域本身上的一个或者多个层的设计和配置。
[0041] 图2示出了根据现有技术的光电子器件的III族氮化物异质结构的一部分的典型 组成分布。在该情况下，异质结构包括n型层2、包括势垒8A和量子阱8B的有源区域4W及电 子阻挡层6。电子阻挡层6具有高侣含量并且被设计为俘获有源区域4中的电子。电子阻挡层 6可W继之W分级中间层7和P型层8。组成分布例示了存在于每个层中的侣相对于其它III 族元素的百分比W及存在于每个层中的渗杂剂的渗杂分布。如所例示的，存在的侣的百分 比可W是:在n型层2和势垒8A中为大约百分之五十;对于量子阱8B为大约百分之四十;在电 子阻挡层中为大约百分之六十;在分级中间层7中为大约百分之二十五与大约百分之十之 间；W及在P型层8中为大约百分之十。组成分布还例示了各种层的渗杂分布3、5。通常，n型 层2和有源区域4包括n型渗杂3,诸如娃(Si)施主。电子阻挡层6、分级中间层7和P型层8可W 各自包括P型渗杂5。如相应的渗杂分布所例示的，n型渗杂3和P型渗杂5在所有层之间通常 都具有恒定渗杂浓度，例如，大约1 X IOi8CHf3。
[0042] 在实施例中，光电子器件的异质结构的一个或者多个P型层相比现有技术的P型渗 杂5的P型层具有显著不同的渗杂分布(例如，渗杂剂的浓度）。一个或者多个P型层的一个或 者多个渗杂分布和/或另外的组成波动可W配置为例如将相应器件的内量子效率(例如，通 过载流子定位)提高到由现有技术的器件(例如，具有如图2所示的组成分布)提供的内量子 效率之上。此外，一个或者多个渗杂分布和/或组成波动可W例如通过配置半导体层内的应 变和产生的极化场将相应器件的可靠性提高到现有技术器件的可靠性之上。
[0043] 图3A和3B示出了根据实施例的光电子器件(诸如图1所示的光电子器件10)的III 族氮化物异质结构的一部分的例示性组成分布。如图3A所示，异质结构包括n型层16(例如， n型接触层）、有源区域18(包括多个量子阱和势垒）、电子阻挡层20和P型接触层22。另外，该 异质结构被示出为包括位于电子阻挡层20与P型接触层22之间的P型中间层21。电子阻挡层 20可W具有范围为一纳米到一百纳米的厚度，而P型中间层21可W具有范围为十纳米到一 千纳米的厚度。在实施例中，组成分布可W与存在于每个层中的侣相对于其它HI族元素的 百分比W及存在于每个层中的渗杂剂的渗杂分布相对应。在更具体的实施例中，侣的百分 比类似于结合图2描述的百分比。然而，应当理解，运仅是例示性的并且每个层可W具有基 于层和/或相应器件的一个或者多个目标属性选择的任何类型材料。
[0044]通常，电子阻挡层20配置为俘获有源区域18内的电子。为此，电子阻挡层20的能带 隙可W高于位于有源区域18内的势垒19A的典型能带隙。用于增大III-V族半导体层的能带 隙的一个方法是增大层中的侣含量。在实施例中，电子阻挡层20的至少一部分(例如，=个 原子单层或者更多）具有的侣摩尔分数比侣摩尔分数最高的有源区域18中的势垒19A的侣 摩尔分数高至少百分之=。当有源区域18包括具有不同和/或变化侣摩尔分数的势垒19A 时，电子阻挡层20的部分的侣摩尔分数可W超过在有源区域18内的最高侣摩尔分数至少百 分之=。
[004引n型层16和有源区域18可W包括使用任何适当施主(诸如娃（Si)施主等等）的n型 渗杂40。如所例示的，n型渗杂40可W跨层16、18提供产生均匀n型渗杂分布40的恒定渗杂浓 度(例如，大约lXl0i 8cnf3)。然而，如图3A和3B所示，P型层20、21、22可W具有使用任何适当 受主(诸如儀(Mg)受主等等）的不均匀的P型渗杂分布42A、42B。特别地，电子阻挡层20中的P 型渗杂的渗杂浓度基本上小于接触层22中的P型渗杂的渗杂浓度。接触层22中的P型渗杂 42A可W具有范围为1 X l0i8cnf3和1 X l0i9cnf3的渗杂剂浓度密度。在实施例中，电子阻挡层 20的渗杂浓度是P型接触层22的渗杂浓度的最多百分之十。相反地，电子阻挡层20的侣含量 (即，由图3B所示的X值指示的侣摩尔分数)可W显著地高于P型接触层22的侣含量。
[0046] 当包括P型中间层21时，P型中间层21可W提供电子阻挡层20与P型接触层22之间 的过渡。然而，应当理解，P型中间层21的物理性能与电子阻挡层20和P型接触层22两者的物 理性能不同。P型中间层21可W配置为充当应力消除层(例如用W消除电子阻挡层20和P型 接触层22中的应力），否则应力会由于电子阻挡层20与P型接触层22之间的大晶格失配而存 在。此外，P型中间层21可W配置为减小存在于有源区域18中的应力。通过引入P型中间层21 来减小电子阻挡层20与P型接触层22之间的晶格失配W完成应力的减小。P型中间层21产生 从具有相对较小晶格常数的层(例如，电子阻挡层20巧Ij具有相对较大晶格常数的层(例如， P型接触层22)的逐渐过渡。
[0047] 为了减小应力，可W利用一个或者多个方案的任何组合。例如，P型中间层21可W 配置为具有在电子阻挡层20的晶格常数与P型接触层22的晶格常数之间的有效晶格常数。 在实施例中，P型中间层21具有可变组成分布，诸如可变渗杂浓度、可变侣含量等等。可变组 成可W配置为提供从P型中间层21与电子阻挡层20相邻的一侧的与电子阻挡层20相当（例 如，相等）的组成到P型中间层21与P型接触层22相邻的一侧的与P型接触层22相当的组成的 过渡。W运种方式，P型中间层21的有效晶格常数可W从与电子阻挡层20的晶格常数相当的 晶格常数变为与P型接触层22的晶格常数相当的晶格常数，从而使得总应力减小超过不包 括P型中间层21时存在的总应力减小。
[0048] 此外，P型中间层21可W具有可变P型渗杂剂浓度。在此程度上，如由P型渗杂分布 42A、42B例示的，P型中间层21在P型中间层21与电子阻挡层20相邻的一侧可W具有与电子 阻挡层20中的渗杂剂浓度相当的P型渗杂剂浓度，W及在P型中间层21与P型接触层22相邻 的一侧可W具有与P型接触层22中的P型渗杂剂浓度相当的P型渗杂剂浓度。使用任何方案， P型中间层21内的渗杂剂浓度可W从较低的渗杂剂浓度过渡