专利名称：具有电流阻挡结构的发光器件及制造具有电流阻挡结构的发光器件的方法
技术领域：
本发明涉及半导体发光器件及其制造方法。
背景技术：
半导体发光器件诸如发光二极管(LED)或者激光二极管已在许多应用中广泛使用。作为本领域技术人员所公知的，半导体发光器件包括具有一个或者多个半导体层的半导体发光元件，所述半导体层被构造成根据其激励发出相干和/或不相干光。作为本领域技术人员所公知的，发光二极管或者激光二极管通常包括位于微电子衬底之上的二极管区域。所述微电子衬底可以是例如砷化镓、磷化镓及其合金、碳化硅和/或蓝宝石。LED的持续发展已经导致高效且机械鲁棒的光源，所述光源可以覆盖可见光谱以及可见光谱之外的光谱。这些属性与固体器件的长使用寿命相结合可以提供各种新显示装置，并使LED处在可以与习惯使用的白炽灯和荧光灯进行竞争的地位。
更多开发兴趣和商业活动集中在制造位于碳化硅之上或者之中的LED上，这是因为这些LED能够发射可见光谱的蓝色/绿色部分的辐射。例如，参见转让给本申请受让人的美国专利5,416,342，Edmond等人，题为“Blue Light-Emitting Diode With High ExternalQuantum Efficiency”，其公开内容作为整体包含在此以供参考，如在此处已完全陈述。对于在碳化硅衬底上包括氮化镓基二极管区域的LED也存在很大的兴趣，这是因为这些器件可以高效地发射光。例如，参见美国专利6,177,688，Linthicum等人，题为“PendeoepitaxialGallium Nitride Semiconductor Layers On Silicon CarbideSubstrates”，其公开内容作为整体包含在此以供参考，如在此处已完全陈述。
常规LED的效率受到其不能发射有源区域产生的所有光的限制。当LED被激励时，可以通过例如光吸收导线接合焊盘(wire bond pad)阻止有源区域(所有方向上)发射的光离开LED。通常，在氮化镓基LED中，提供电流扩展接触层以提高穿过发光器件横截面的载流子注入的均一性。电流通过接合焊盘和p型接触注入LED的p侧。器件的有源区域产生的光与载流子注入成比例。因此，穿过有源区域的基本均匀的光子发射是由电流扩展层的使用诸如基本透明的p型接触层造成的。然而，导线接合焊盘通常是不透明结构，因此从LED的有源区域发射的入射在导线接合焊盘上的光子可以被导线接合焊盘吸收。例如，在一些情况下，入射在导线接合焊盘上的光的大约70％被吸收。这样的光子吸收可以减小从LED逸出的光量，并可降低LED的效率。
发明内容
本发明的一些实施例提供了发光器件和/或制造发光器件的方法，所述发光器件包括半导体材料的有源区域以及位于所述有源区域之上的第一接触。所述第一接触具有位于其上的接合焊盘区域。减小的导电区域布置在第一接触的接合焊盘区域下的有源区域中，并构造成阻挡流经第一接触的接合焊盘区域以下区域内的有源区域的电流。第二接触电耦合到所述有源区域。
在本发明的另一实施例中，所述减小的导电区域延伸穿过有源区域。所述减小的导电区域可以从第一接触延伸至有源区域，进入有源区域或者穿过有源区域。同样，p型半导体材料可以布置在第一接触和有源区域之间。在这种情况下，减小的导电区域可以从第一接触延伸穿过p型半导体材料并穿过有源区域。
在本发明的附加实施例中，所述有源区域包括III族氮化物基有源区域。在接合焊盘区域中的第一接触上可以提供接合焊盘。减小的导电区域可以与接合焊盘自对准。减小的导电区域可以是绝缘区域。减小的导电区域还可以是不吸收光区域。减小的导电区域可以包括被注入区域。
在本发明的又一实施例中，提供了发光器件和制造发光器件的方法，所述发光器件包括III族氮化物基有源区域和直接位于有源区域上III族氮化物基层上的第一接触。所述第一接触具有与III族氮化物基层欧姆接触的第一部分和未与III族氮化物基层欧姆接触的第二部分。第二部分对应于第一接触的接合焊盘区域。第二接触电耦合至所述有源区域。
在本发明的附加实施例中，第二部分对应于III族氮化物基层与第一接触之间界面处的损坏区域。所述损坏区域可以包括III族氮化物基层的湿法或者干法刻蚀区域，暴露于高能量等离子体的第一接触和/或III族氮化物基层区域，暴露于H2的III族氮化物基层区域和/或暴露于高能量激光的III族氮化物基层区域。
在本发明另外的实施例中，导线接合焊盘提供在第一接触的接合焊盘区域上。此外，第一接触可包括铂层，且所述铂层可以基本透明。同样，损坏区域和导线接合焊盘可以自对准。
在本发明的再一实施例中，提供了发光器件和制造发光器件的方法，所述发光器件包括半导体材料的有源区域、位于所述有源区域上的肖特基接触和位于所述有源区域和肖特基接触上的第一欧姆接触。位于肖特基接触上的第一欧姆接触的部分对应于第一欧姆接触的接合焊盘区域。第二欧姆接触电耦合至有源区域。接合焊盘可以提供在第一欧姆接触的接合焊盘区域上。有源区域可以包括III族氮化物基有源区域。
在本发明的其他实施例中，提供了发光器件和制造发光器件的方法，所述发光器件包括半导体材料的有源区域和位于所述有源区域上的第一欧姆接触。第一欧姆接触的一部分直接位于第一导电型的半导体材料区域上，第一欧姆接触的第二部分直接位于与第一导电型相反的第二导电型的半导体材料区域上。所述第二部分对应于第一欧姆接触的接合焊盘区域。第二欧姆接触电连接至有源区域。第二导电型的半导体材料区域可以包括第二导电型半导体材料层。所述第一导电型的半导体材料区域可以包括第一导电型的半导体材料层，第二导电型的半导体材料区域可以配置有第一导电型的半导体材料层。所述有源区域可以包括III族氮化物基有源区域。接合焊盘还可提供在第一欧姆接触的接合焊盘区域上。
图1示出了根据本发明一些实施例具有电流阻挡结构的半导体发光器件的截面图；图2A和图2B示出了根据本发明一些实施例的半导体器件制造的截面图；
图3和4示出了根据本发明另一些实施例的发光器件的截面图。
具体实施例方式
现在将参考附图，在下文中对本发明进行更加全面的描述，在所述附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明不应理解为受到此处陈述的实施例的限制。相反，提供这些实施例是为了公开更加彻底和完整，并向本领域技术人员传达本发明的范围。在附图中，为了清晰起见，夸大了层和区域的厚度。全文中相似的附图标记表示相似元件。此处使用的术语“和/或”包括一个或者更多相关列出项的任一个或者所有结合。
此处使用的术语是仅仅为了描述具体实施例，并非为了限制本发明。此处使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式，除非文中清楚指明。还应理解的是，在说明书中使用的术语“包含”和/或“包括”限定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。
还应理解，当诸如层、区域或衬底的元件称为“位于其他元件之上”或者延伸“至其他元件之上”时，该元件可以直接位于或者直接延伸至其他元件之上，或者还可以存在其他介入元件(interveningelement)。相反，当元件称为“直接位于其他元件之上”或者“直接延伸至其他元件之上”时，那么不存在介入元件。还应当理解的是，当元件被称作“连接”或者“耦合”至其他元件时，该元件可以直接连接或者耦合至其他元件或者可以存在介入元件。相反，当元件被称作“直接连接”或者“直接耦合”至其他元件时，则不存在介入元件。在整个说明书中，相似附图标记表示相似元件。
应当理解的是，尽管此处可以使用术语第一、第二等用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分并不受到这些术语的限制。使用这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分和其他区域、层或部分区分开来。因此，在并未偏离本发明教导的情况下，下述的第一元件、部件、区域、层或部分可以称作第二元件、部件、区域、层或部分。
此外，此处可以使用诸如“下”或者“底”和“上”或者“顶”的相对术语以描述图中示出的一个元件与其他元件的相互关系。应当理解的是，相对术语包含除了图中描述方向之外的不同器件方向。例如，如果翻转图中的器件，那么描述为位于其他元件“下”侧的元件将定向成位于该其他元件的“上”侧。因此示例术语“下”可以包括“下”和“上”两种方向，这取决于图的具体方向。同样，如果翻转了一个图中的器件，那么描述为位于其他元件“下”部或者“下面”的元件将定向成位于该其他元件之“上”。因此示例术语“下”或者“下面”可以包括下和上两个方向。
此处参考了作为本发明理想实施例的示意图示的横截面图对本发明的实施例进行了描述。因而，例如由于制造技术和/或制造容差，因此可以预期图示的形状变化。因此不应理解为本发明的实施例受到此处示出区域的具体形状的限制，而是包括由例如制造引起的形状偏差。例如，描述或者图示为矩形的刻蚀区域通常具有圆形或者曲线特征。因此，图中图示的区域本质上是示意图，其形状并非要示出器件的区域的精确形状，并且也不是要限制本发明的范围。
除非另外定义，此处使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。进一步需要理解的是，诸如通常使用的字典中定义的那些术语，应当理解为具有与相关领域上下文中的含义一致的含义，而不能以理想化或者过度正式的意义进行解释，除非此处已明确定义。
本领域的技术人员还应当理解，“相邻”另一特征放置的结构或特征可以具有与相邻特征重叠或者位于其下的部分。
尽管此处公开的LED的各种实施例包括衬底，但是本领域技术人员应当理解的是，可以去除其上生长了包括LED的外延层的晶体外延生长衬底，独立式外延层可以安装在替代载体衬底上或者次载片装置(submount)上，所述次载片装置比原始衬底具有更好的热、电、结构和/或光学特性。此处描述的发明并不仅限于具有晶体外延生长衬底的结构，还可与其中外延层已经从其原始生长衬底上移除并键合至替代载体衬底上的结构相结合使用。
通过减小和/或者阻止导线接合焊盘或者其他光吸收结构以下区域内器件有源区域中的电流，本发明的一些实施例可以提供效率改善的发光器件。因此本发明的一些实施例可以提供在导线接合焊盘下方具有电流阻挡结构的发光器件及制造该发光器件的方法。通过减小和/或阻止电流直接注入导线接合焊盘下部，电流在器件区域中而不是在导线接合焊盘下部更容易转换为光子发射。因此，存在减小由导线接合焊盘吸收的光的可能性。在本发明的一些实施例中，根据本发明一些实施例的发光器件效率增加可以与导线接合焊盘的尺寸成比例。
本发明的实施例尤其适用于氮化物基发光器件，诸如III族氮化物基器件。此处使用的术语“III族氮化物基”是指在氮和元素周期表的III族元素(通常是铝(Al)、镓(Ga)和/或铟(In))之间形成的那些半导体化合物。该术语还指诸如AlGaN和AlInGaN的三元和四元化合物。本领域技术人员理解的是，III族元素可以与氮结合以形成二元(例如GaN)、三元(例如，AlGaN，AlInN)和四元(例如，AlInGaN)化合物。这些化合物都具有经验化学式，其中1摩尔氮与总计1摩尔的III族元素结合。因此，通常使用诸如AlXGa1-XN的化学式来表示这些化合物，其中0≤X≤1。然而，虽然此处参考III族氮化物基发光器件(诸如氮化镓基发光器件)描述本发明的实施例，但本发明的某些实施例也适于在其他半导体发光器件中使用，诸如GaAs和/或GaP基器件。
根据本发明的一些实施例的发光器件可以包括发光二极管、激光二极管和/或包括一个或多个半导体层、衬底和一个或多个接触层的其他半导体器件，所述一个或多个半导体层可以包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其他半导体材料，所述衬底可能包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其他微电子衬底，所述一个或多个接触层可能包括金属和/或其他导电层。在一些实施例中，可以提供紫外线、蓝色和/或绿色LED。半导体发光器件的制造和设计对于本领域技术人员是公知的，因此此处不需详细描述。
例如，根据本发明一些实施例的发光器件可以包括诸如氮化镓基LED结构和/或在碳化硅衬底上制造的激光结构，诸如由NorthCarolina，Durham的Cree Inc制造并出售的那些器件。本发明还可适用于提供了有源区域的LED和/或激光结构，诸如美国专利NO6,201,262；6,187,606；6,120,600；5,912,477；5,739,554；5,631,190；5,604,135；5,523,589；5,416,342；5,393,993；5,338,944；5,210,051；5,027,168；5,027,168；4,966,862和/或4,918,497中所述，其公开内容包含在此以供参考，如此处已经完全陈述。在公布的美国专利公开No.US 2003/0006418 A1(题为“GroupIII Nitride Based Light Emitting Diode Structures With aQuantum Well and Superlattice，Group III Nitride Based QuantumWell Structures and Group III Nitride Based SuperlatticeStructures”，于2003年1月9日公布)中以及公布的美国专利公开No.US 2002/0123164 A1(题为“Light Emitting Diodes IncludingModifications for Light Extraction and Manufacturing MethodsTherefor”)中描述了其他适合的LED和/或激光结构。另外，荧光体涂覆LED也可以应用于本发明的实施例，诸如美国申请序列号No.10/659,241(题为“Phosphor-Coated Light Emitting DiodesIncluding Tapered Sidewalls and Fabrication MethodsTherefor”，于2003年9月9日提交，其公开内容包含在此以供参考，如此处已经完全陈述)中所述的荧光体涂覆LED。可以构造LED和/或激光器，使得发射光穿过衬底。在这种实施例中，可以构图衬底以提高器件的光输出，如上述引用的美国专利公开No.US 2002/0123164 A1中所述。可以改变此处描述的这些结构以提供根据本发明一些实施例的阻挡结构。
因此，例如，本发明的实施例可以使用具有不同形状或者尺寸的接合焊盘的发光器件。发光器件可以位于不同衬底之上，诸如碳化硅、蓝宝石、氮化镓、硅或者适合用于提供III族氮化物器件的其他衬底。发光器件可适用于随后的分隔(singulation)以及在适合载体上安装。发光器件可以包括例如单量子势阱、多量子势阱和/或体有源区域器件。本发明的一些实施例可以用于利用了器件p侧上沟槽接触的器件。
图1是根据本发明一些实施例的发光器件的截面示意图。从图1可以看出，衬底10诸如n型碳化硅衬底具有可选的n型半导体层12，诸如提供在其上的氮化镓基层。所述n型半导体层12可以包括多个层，例如缓冲层等。在本发明的一些实施例中，所述n型半导体层12作为掺杂硅的AlGaN层(可能具有均一或者梯度组分)和掺杂硅的GaN层提供。
虽然此处参考碳化硅衬底进行描述，但在本发明的一些实施例中可以利用其他衬底材料。例如，可以利用蓝宝石衬底、GaN或者其他衬底材料。在这种情况下，接触20可以定位于例如与n型半导体层12接触的凹槽中，以为该器件提供第二接触。还可以使用其他结构。
诸如单或双异质结构、量子势阱、多量子势阱或者其他有源区域的有源区域14可以提供在n型半导体层上。此处使用的术语“有源区域”是指发光器件的半导体材料区域，所述有源区域可以是一个或多个层和/或其中一部分，在工作时器件发射的光子的相当大部分是由载流子复合产生的。在本发明的一些实施例中，有源区域是指这样的区域，其中基本上器件发射的所有光子由载流子复合产生。
图1中还示出了可选的p型半导体层16。该p型半导体材料层16例如可以是氮化镓基层，诸如GaN层。在本发明的具体实施例中，p型半导体层16包括掺杂镁的GaN。p型半导体层16可以包括一个或多个层，并且可以具有均一或者梯度组分。在本发明的一些实施例中，p型半导体层16是有源区域14的一部分。
还提供了接触金属的第一接触金属层18，第一接触金属层18提供与p型半导体材料层16的欧姆接触。在一些实施例中，第一接触金属层18可以起到电流扩展层的作用。在本发明的具体实施例中，其中p型半导体材料层16为GaN，第一接触金属层18可以为Pt。在本发明的某些实施例中，第一接触金属层18透光，且在一些实施例中基本透明。在一些实施例中，第一接触金属层18可以为相对较薄的Pt层。例如，第一接触金属层为厚度大约54_的Pt层。在所述第一接触金属层18之上提供导线接合焊盘22或者其他光吸收区域。
还提供了接触金属的第二接触金属层20，第二接触金属层20提供与n型半导体材料的欧姆接触。第二接触金属层20可以提供在与有源区域14相对的衬底10的一侧上。如上所述，在本发明的一些实施例中，第二接触金属层可以提供在一部分n型半导体材料层12上，例如，在包括有源区域的台面晶体管的基底上或凹槽中。此外，在本发明的一些实施例中，可以在衬底10和第二接触金属层20之间提供可选的背侧注入或者附加外延层。
如图1中进一步所示出，减小的导电区域30提供在有源区域14中并定位在导线接合焊盘22之下。在本发明的一些实施例中，减小的导电区域30延伸穿过有源区域14。此处使用的减小的导电区域是指有源区域的其他部分上流过减少的电流的区域。在具体实施例中，所述减小至少是幅值的数量级，而在一些实施例中，在减小的导电区域中基本上所有的电流都被阻挡。在本发明的一些实施例中，减小的导电区域30延伸穿过有源区域14。在本发明的另一些实施例中，减小的导电区域30从第一接触金属层18延伸至有源区域14。在一些实施例中，减小的导电区域从第一接触层18延伸进入有源区域14。在一些实施例中，减小的导电区域从第一接触层18延伸穿过有源区域14。减小的导电区域30与位于第一接触金属层18之上的导线接合焊盘22区域可以具有基本相同的形状和/或面积。在本发明的一些实施例中，减小的导电区域30具有比导线接合焊盘22略微更大的面积，而在本发明的其他实施例中，减小的导电区域30具有比导线接合焊盘22略微更小的面积。在本发明的某些实施例中，减小的导电区域30并不吸收光或者仅吸收相对小量的光。在本发明的一些实施例中，减小的导电区域30是绝缘区域。
减小的导电区域30可以减小和/或阻止电流流经导线接合焊盘22之下区域内的有源区域14，因此可以减小和/或阻止通过在该区域内载流子复合产生光。虽然没有与具体操作理论相结合，但是这种情况也是可能的，这是因为与如果不是位于导线接合焊盘22之下的有源区域部分内产生的光子相比，则在导线接合焊盘22之下的有源区域部分产生的光子被导线接合焊盘22吸收的可能性可能更高。通过减小和/或消除在位于导线接合焊盘22之下的有源区域中产生的光，可以减小导线接合焊盘22吸收的由发光器件产生的那部分光。对于给定的一组操作条件，与在导线接合焊盘22之下区域内产生光、在相同条件下操作的器件相比，导线接合焊盘22所吸收光量的减小将导致从发光器件的光提取增加。因此，本发明的一些实施例提供了延伸至和经过(在一些实施例中)位于导线接合焊盘22之下区域内的有源区域14的减小导电区域30。这可以减小载流子扩散和注入至导线接合焊盘22之下的有源区域14的可能性，因此导致在导线接合焊盘22之下区域内产生光子。
图2A和图2B示出了根据本发明的一些实施例的操作，用于形成具有如图1所示减小的导电区域的发光器件。从图2A中看出，制造了发光器件的各种层/区域。在发光器件制造中的具体操作将取决于待制造的结构，在上述参考的美国专利和/或申请中对这些具体操作进行了描述，和/或这些具体操作对于本领域技术人员来讲是公知的，因此此处无需重复。图2A还示出了具有窗42的掩膜40的形成，所述窗42与待形成导线接合焊盘22的区域对应。
使用掩膜40执行注入以将原子注入导线接合焊盘22的区域中的有源区域14，从而形成图2B所示的减小的导电区域30。这样的注入可以是例如氮注入。例如，对于氮化镓基器件，60keV，2×1013cm-3N2的注入条件可以在掺杂Mg的GaN中产生非吸收和绝缘区域。具体的注入能量和/或原子可以取决于其中形成了减小的导电区域30的结构。
从图2B看出，在注入之后，导线接合焊盘22可以形成在窗口42中。因此，在本发明的一些实施例，导线接合焊盘22和减小的导电区域30可以自对准。例如，通过制成导线接合焊盘22的金属单层或者多层，然后为了提供导线接合焊盘22而将所述层平坦化，这样可以形成导线接合焊盘22。随后可以移除掩膜40。可选地，掩膜40可以由绝缘材料制成，诸如SiO2和/或AlN，并且可以作为钝化层保留在器件上或者移除。
图3示出了根据本发明其他实施例的发光器件。在图3中，第一接触金属层18包括第一部分55和第二部分57，所述第一部分与p型半导体材料层16接触并提供了与p型半导体材料层16的欧姆接触，所述第二部分与p型半导体材料层16接触但未形成与p型半导体材料层16的欧姆接触。此处使用的术语“欧姆接触”是指具有小于大约10e-03ohm-cm2的特定接触电阻率的接触，在一些实施例中低于大约10e-04ohm-cm2。因此，正在被校正的接触或者具有高特定接触电阻率的接触(例如，具有大于大约10e-03ohm-cm2的特定接触电阻率的接触)不是此处使用的术语欧姆接触。
第二部分57对应于导线接合焊盘22的位置。通过不形成欧姆接触，可以减小和/或阻止在部分57中注入至p型半导体材料层16的电流。可以通过损坏导线接合焊盘22之下区域50中的第一接触金属层18和/或p型半导体层16来提供未形成欧姆接触的部分57。
例如，在氮化镓基器件中，接触金属和p型半导体材料之间的界面质量可以确定最终得到的欧姆接触的质量。因此，例如可以将区域50中的p型半导体材料层16暴露于高能量等离子体，诸如Ar，以在第一接触金属层18形成之前减小p型电导率。同样，可以将区域50中的第一接触金属层18和p型半导体材料层16暴露于高能量等离子体以在第一接触金属层18形成之后损坏金属/GaN界面。可以将区域50中的p型半导体材料16暴露于H2，同时在第一接触金属层18形成之前保护p型半导体材料层16的其他区域。可以湿法刻蚀或者干法刻蚀区域50中的P型半导体材料层16，同时在第一接触金属层18形成之前保护p型半导体材料层16的其他区域。同样，可以使区域50中的P型半导体材料层16暴露于高能量激光，同时在第一接触金属层18形成之前保护p型半导体材料层16的其他区域。
例如，使用诸如上述参考图2A或2B所述的掩膜和/或通过控制激光器，可以提供这种p型半导体材料层16和/或金属层18的选择性损坏。使用的具体条件可以根据使用的工艺以及p型半导体材料层16和/或第一金属接触层18的组分而改变。
图4示出了根据本发明其他实施例的发光器件。在图4中，在p型半导体材料层16上提供了肖特基接触60，第一金属接触层18’形成在p型半导体材料层16和肖特基接触60上。导线接合焊盘22提供在肖特基接触60之上的第一接触金属层18’的部分上。通过形成肖特基接触60，可以在肖特基接触60的区域中减小和/或阻止从第一接触金属层18’注入至p型半导体材料层16的电流。
可替代的方案是，可以在导线接合焊盘22下方的区域中提供校正结。例如可以通过使用n型离子注入p型半导体材料层16来提供校正结，从而将导线接合焊盘22下方的区域转换为n型半导体材料。例如，使用上述参考图2A和2B讨论的掩膜可以实施这种注入。可以替代的方案是，可以在图4中示出的肖特基接触60处形成n型材料区域，并且第一接触金属18’可以形成在n型半导体材料和p型半导体材料层16的区域上。
虽然在图1至图4中参考具体发光器件结构示出了本发明的实施例，但是根据本发明的一些实施例还可以提供其他结构。因此，可以通过任何包括一个或多个如上所述各种电流阻挡结构的发光结构来提供本发明的实施例。例如，可以结合上述参考的美国专利和/或申请中讨论的示例发光器件结构来提供根据本发明一些实施例的电流阻挡结构。
已经参考导线接合焊盘22描述了本发明的实施例。此处使用的术语接合焊盘是指光吸收接触结构。接合焊盘可以是单层或者多层，可以是金属和/或金属合金和/或非均匀组分中的均匀组分。
此外，虽然已经参考具体操作顺序描述了本发明的实施例，但是可以提供与所述顺序不同的顺序，同时仍然受益于本发明的教导。因此，可以将两个或更多步骤并入此处描述的顺序执行的单个步骤或多个步骤中。例如，可以在形成第二接触金属层20之前或者之后形成减小的导电区域30。因此，本发明的实施例不应理解为受到此处描述的具体操作顺序的限制，除非在此处说明。
本领域技术人员应理解的是，已经结合图1至4单独描述了本发明的各种实施例。然而，根据本发明的各种实施例可以提供图1至4的实施例的结合和子结合。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的实施例，尽管采用了特定术语，但是这些术语仅以一般和描述的意义上使用，并非是为了限制目的，本发明的范围由下面的权利要求书阐明。
权利要求
1.一种发光器件，包括半导体材料的有源区域；位于所述有源区域上的第一接触，所述第一接触具有位于其上的接合焊盘区域；减小的导电区域，布置在第一接触的接合焊盘区域下的有源区域中，并构造成减小流经第一接触的接合焊盘区域以下区域内的有源区域的电流；和电耦合至所述有源区域的第二接触。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸至所述有源区域。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸进入所述有源区域。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸穿过所述有源区域。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述减小的导电区域延伸穿过所述有源区域。
6.根据权利要求1所述的发光器件，还包括布置在所述第一接触和所述有源区域之间的p型半导体材料；且其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸穿过所述p型半导体材料并穿过所述有源区域。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述有源区域包括III族氮化物基有源区域。
8.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在接合焊盘区域中位于第一接触之上的接合焊盘。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述减小的导电区域与接合焊盘自对准。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述减小的导电区域包括绝缘区域。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中所述减小的导电区域包括不吸收光区域。
12.根据权利要求10所述的发光器件，其中所述减小的导电区域包括注入区域。
13.一种发光器件，包括III族氮化物基有源区域；直接位于有源区域上III族氮化物基层上的第一接触，所述第一接触具有与III族氮化物基层欧姆接触的第一部分和未与III族氮化物基层欧姆接触的第二部分，所述第二部分对应于第一接触的接合焊盘区域；和电耦合至所述有源区域的第二接触。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中第二部分对应于III族氮化物基层与第一接触之间界面处的损坏区域。
15.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述损坏区域包括III族氮化物基层的湿法或者干法刻蚀区域。
16.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述损坏区域包括暴露于高能量等离子体的第一接触和/或III族氮化物基层区域。
17.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述损坏区域包括暴露于H2的III族氮化物基层区域。
18.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述损坏区域包括暴露于高能量激光的III族氮化物基层区域。
19.根据权利要求13所述的发光器件，还包括位于所述第一接触的接合焊盘区域上的导线接合焊盘。
20.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述第一接触包括铂层。
21.根据权利要求20所述的发光器件，其中所述铂层基本透明。
22.根据权利要求14所述的发光器件，还包括位于所述第一接触的接合焊盘区域上的导线接合焊盘，且其中所述损坏区域和所述导线接合焊盘自对准。
23.一种发光器件，包括半导体材料的有源区域；位于所述有源区域上的肖特基接触；位于所述有源区域和所述肖特基接触上的第一欧姆接触，位于肖特基接触上的第一欧姆接触的部分对应于第一欧姆接触的接合焊盘区域；和电耦合至所述有源区域的第二欧姆接触。
24.根据权利要求23所述的发光器件，还包括位于所述第一欧姆接触的接合焊盘区域上的接合焊盘。
25.根据权利要求23所述的发光器件，其中所述有源区域包括III族氮化物基有源区域。
26.一种发光器件，包括半导体材料的有源区域；位于所述有源区域上的第一欧姆接触，所述第一欧姆接触一部分直接位于第一导电型的半导体材料区域上，第一欧姆接触的第二部分直接位于与第一导电型相反的第二导电型的半导体材料区域上，所述第二部分对应于第一欧姆接触的接合焊盘区域；和电耦合至所述有源区域的第二欧姆接触。
27.根据权利要求26所述的发光器件，其中所述第二导电型的半导体材料区域包括第二导电型半导体材料层。
28.根据权利要求26所述的发光器件，其中所述第一导电型的半导体材料区域包括第一导电型的半导体材料层，且其中第二导电型的半导体材料区域配置有第一导电型的半导体材料层。
29.根据权利要求26所述的发光器件，其中所述有源区域包括III族氮化物基有源区域。
30.根据权利要求26所述的发光器件，还包括位于所述第一欧姆接触的接合焊盘区域上的接合焊盘。
31.一种制造发光器件的方法，包括形成半导体材料的有源区域；形成位于所述有源区域上的第一接触，所述第一接触具有位于其上的接合焊盘区域；形成减小的导电区域，所述减小的导电区域布置在第一接触的接合焊盘区域下的有源区域中，并构造成阻挡流经第一接触的接合焊盘区域以下区域内的有源区域的电流；和形成电耦合至所述有源区域的第二接触。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸至所述有源区域。
33.根据权利要求31所述的方法，其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸进入所述有源区域。
34.根据权利要求31所述的方法，其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸穿过所述有源区域。
35.根据权利要求31所述的方法，其中所述减小的导电区域延伸穿过所述有源区域。
36.根据权利要求31所述的方法，还包括形成布置在所述第一接触和所述有源区域之间的p型半导体材料；且其中所述减小的导电区域从所述第一接触延伸穿过所述p型半导体材料并穿过所述有源区域。
37.根据权利要求31所述的方法，其中所述有源区域包括Ⅲ族氮化物基有源区域。
38.根据权利要求31所述的方法，还包括在接合焊盘区域中位于第一接触之上形成接合焊盘。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述减小的导电区域与接合焊盘自对准。
40.根据权利要求31所述的方法，其中形成减小的导电区域包括形成位于第一欧姆接触之上的掩膜层，所述掩膜层具有与接合焊盘区域对应的开口；和通过所述掩膜层中的开口将原子注入所述有源区域中。
41.根据权利要求40所述的方法，还包括在所述掩膜层的开口中形成接合焊盘。
42.一种制造发光器件的方法，包括形成III族氮化物基有源区域；形成直接位于有源区域上III族氮化物基层上的第一接触，所述第一接触具有与III族氮化物基层欧姆接触的第一部分和未与III族氮化物基层欧姆接触的第二部分，所述第二部分对应于第一接触的接合焊盘区域；和形成电耦合至所述有源区域的第二接触。
43.根据权利要求42所述的方法，其中形成第一接触包括损坏对应于第一接触的第二部分的III族氮化物基层区域。
44.根据权利要求43所述的方法，其中损坏区域包括湿法或者干法刻蚀所述III族氮化物基层区域。
45.根据权利要求43所述的方法，其中损坏区域包括将III族氮化物基层区域和/或第一接触暴露于高能量等离子体。
46.根据权利要求43所述的方法，其中损坏区域包括将所述III族氮化物基层区域暴露于H2。
47.根据权利要求43所述的方法，其中损坏区域包括将所述III族氮化物基层区域暴露于高能量激光。
48.根据权利要求42所述的方法，还包括形成位于所述第一接触的接合焊盘区域上的导线接合焊盘。
49一种制造发光器件的方法，包括形成半导体材料的有源区域；形成位于所述有源区域上的肖特基接触；形成位于所述有源区域和所述肖特基接触上的第一欧姆接触，位于肖特基接触上的第一欧姆接触的部分对应于第一欧姆接触的接合焊盘区域；和形成电耦合至所述有源区域的第二欧姆接触。
50.根据权利要求49所述的方法，还包括形成位于所述第一欧姆接触的接合焊盘区域上的接合焊盘。
51.根据权利要求49所述的方法，其中所述有源区域包括III族氮化物基有源区域。
52.一种制造发光器件的方法，包括形成半导体材料的有源区域；形成位于所述有源区域上的第一欧姆接触，所述第一欧姆接触的一部分直接位于第一导电型的半导体材料区域上，第一欧姆接触的第二部分直接位于与第一导电型相反的第二导电型的半导体材料区域上，所述第二部分对应于第一欧姆接触的接合焊盘区域；和形成电耦合至所述有源区域的第二欧姆接触。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述第二导电型的半导体材料区域包括第二导电型半导体材料层。
54.根据权利要求52所述的方法，其中所述第一导电型的半导体材料区域包括第一导电型的半导体材料层，且其中第二导电型的半导体材料区域配置有第一导电型的半导体材料层。
55.根据权利要求52所述的方法，其中所述有源区域包括III族氮化物基有源区域。
全文摘要
提供了一种具有位于导线接合焊盘下的电流阻挡结构的发光器件及制造该发光器件的方法。所述电流阻挡结构可以是位于所述器件有源区域内的减小的导电区域。所述电流阻挡结构可以是其上形成了接触的层的损坏区域。所述电流阻挡结构可以是位于器件的有源区域和欧姆接触之间的肖特基接触。也可在所述欧姆接触和有源区域之间提供半导体结，诸如PN结。
文档编号H01L33/14GK1977398SQ200580022082
公开日2007年6月6日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年6月30日
发明者K·哈贝雷恩, M·J·伯格曼, V·米茨科夫斯基, D·T·埃默森 申请人:克里公司