专利名称：反向极化的Ⅲ族氮化物发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有反向极化发光区的半导体发光器件以及制造这种 器件的方法。
背景技术：
包括发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔 激光二极管(VCSEL)和边缘发光激光器在内的半导体发光器件都属于 当前可以利用的最为有效的光源。当前在制造能够在可见光谱范围内操作的高亮度发光器件中感兴趣的材料系统包括m-v族半导体组，具 体来说即镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，也称之为m族氮 化物材料。在一般情况下，in族氮化物发光器件是通过在蓝宝石、碳 化硅、in族氮化物或其它合适的基底上，利用金属-有机化学蒸汽淀积法(MOCVD)、分子束外延(MBE)或其它外延技术，外延生长不同组分和掺杂浓度的半导体层的叠层制造出来的。该叠层通常包括在基 底上形成的例如掺杂有硅的一个或多个n型层、在n型层(一个或多 个)上形成的发光区或有源区(active region)、在有源区上形成的例 如掺杂有镁的一个或多个p型层。在导电基底上形成的ni族氮化物器 件可以在器件的相对侧面上形成p型和n型触点。通常，在例如蓝宝石的绝缘基底上制造的m族氮化物器件在器件的同一个侧面上具有两个触点。对于这样的器件进行安装，以便可以通过触点提取光(称之 为外延生长(epitaxy-up)器件)或者通过与触点相对的器件的一个表面 (称之为倒装片器件)提取光。本领域中需要的是能在高电流密度情况下有效操作的m族氮化物发光器件。 发明内容按照本发明的实施例，器件结构包括设置在p型区和n型区之间 的一个IH族氮化物纤锌矿半导体发光区。在两个表面之间设置一个键 合的(bonded)界面，所说两个表面之一是所说器件结构的表面。键合的
界面便于在发光区定向纤锌矿的C轴，将载流子限制在发光区，有可 能增加在高电流密度情况下的效率。
图1表示一个ID族氮化物发光器件；图2表示图1的器件的导带的一部分；图3表示按照本发明实施例的器件的导带的一部分；图4表示将两个外延结构键合在一起；图5表示去掉一个生长基底并且有选择地弄薄暴露的外延层之后 的图4的器件；图6表示在扩散或植入p型掺杂剂之后的图5的器件； 图7表示在新的p型区重新生长后的图5的器件； 图8表示的是两个外延结构键合在一起；图9表示去掉一个生长基底并且有选择地重新生长新的p型区之 后的图8的器件；图IO表示加入紋理结构区的器件；图11表示键合到除去第二生长基底的主基底之后的图10的器件；图12表示纤锌矿GaN的晶胞(unit cell); 图13是包装的发光器件的分解视图； 图14是量子效率随电流密度变化的曲线图； 图15表示按照本发明的实施例的激光器。
具体实施方式
图1表示的是一个普通的m族氮化物发光器件。n型区ll是在一个蓝宝石基底IO上生长的。在n型区11上生长一个有源区12，有源 区12可以包括多个由势垒层分开的量子阱，接下去是GaN间隔层13、 p型的AlGaN层14和p型的触点层15。随着加到图1的器件上电流密度的增加，器件的内部量子效率如 图14所示一开始增加而后减小，所说器件的内部量子效率的定义是所 产生的光子通量与所提供的载流子通量之比。在高电流密度情况下内 部量子效率的减小的至少一部分原因是由于图1器件的设计引起的电
子从有源区的泄漏。电子的泄漏还限制器件的峰值效率。在纤锌矿晶体中天然发生的极化加重了电子的泄漏。在晶格失配的基底(如蓝宝石)上生长的m族氮化物器件中的晶体层通常是作为 发生应变的纤锌矿晶体生长的。这样的晶体将表现出两种类型的极化自发极化，它是从晶体的对称性产生的；压电极化，它是从应变 产生的。 一个层中的总极化是自发极化和压电极化之和。在不同组分 的层之间的界面上会发生极化引发的片状电荷(sheet charge)。在一般 情况下，片状电荷的密度将取决于自发极化和两个相邻层之间的应变 引起的压电极化。图2表示图1器件的导带的一部分。在图2中用"+ ，， 和"-"表示片状电荷的符号和位置。在典型的基底(如蓝宝石或SiC(碳化硅))上的常规生长导致如图 2中标号18所示的纤锌矿的c轴取向。在有源区和p型层之间的界面 上，这个c轴指向p型层。这个取向在GaN间隔层13和p型的AlGaN 层14之间的界面上产生正的片状电荷。在图l所示的器件中，在GaN 间隔层13和p型的AlGaN层14之间的界面17用于形成一个"势垒"， 以便限制在有源区中的导带电子。应该理解，GaN间隔层13是可以省 去的，其它的材料可以形成这个势垒，而且，在形成势垒的界面上具 有正的片状电荷的问题可以扩展到其它的器件上。在界面上的正的片 状电荷减小了 AlGaN势垒的有效高度，使电子能够从有源区漏出。任 何泄漏的电流在p型层中发生非放射性的复合，对于来自器件的光发 射没有作出贡献。随着电流密度的增加，泄漏电流的数量也将增加， 使得在高电流密度情况下的内部量子效率降低。还有，即使在低电流 密度情况下，也存在泄漏电流，从而减小了器件的总的峰值效率。在图1所示的in族氮化物器件中，电流流动(即，正电荷载流子 或空穴的移动)的方向与c轴
的正 方向指向膜表面之外。因为p型区设置在n型区的上面，所以电流将 从晶片的顶部流向基底。按照本发明的实施例，半导体发光器件的发光区具有常规的in族
氮化物半导体发光器件的反向极化。"反向极化"意指使相对于C轴
，而不是如图1器件中的反向平行。使发光区中的极化反向，可 以减小泄漏的电流，有可能提高发光效率。图3表示按照本发明的实施例的器件的导带的一部分。在图3所 示的器件中，在发光层的p侧的势垒被设置在间隔层21(可以是GaN) 和层22 (可以是p型AlGaN )之间，所述势垒限制了发光层20中的电 荷载流子。在发光区和p型区之间的界面上，即在层20和21之间，c 轴指向发光区，如图3中的标号18所示。在这一取向，在正向偏置的 操作条件下的电流流动平行于c轴。这一取向导致在势垒24 (在层21 和22之间的界面)的负片状电荷，从而增加了势垒高度，减小了通过 发光区20泄漏的电子电流。在本发明的实施例中，发光区20可以是 单个的或厚或薄的发光层，如图3所示，或者可以包括多个由势垒层 分开的量子阱，如图2所示。在一些实施例中，间隔层21可以是n型 掺杂的，或者是非故意掺杂的。由于间隔层21位于发光层的p侧，所 以间隔层21被认为是器件的p型区的一部分，即使间隔层21是n型 的或者是非掺杂的亦是这样认为。图12表示纤锌矿GaN的晶胞，它是由镓原子93和氮原子94形成 的。纤锌矿GaN具有镓面90和氮面91。c轴92从氮面91指向镓面90。 例如在c-平面蓝宝石基底上常规生长产生的GaN的暴露的上表面是镓 面90。在GaN表面的镓面90上的生长导致图2所示的c轴取向。在c-平面蓝宝石上常规生长之后的与蓝宝石相邻的GaN的埋藏的表面是氮 面91。在本发明的实施例中，按照常规方式生长外延结构，以使镓面 外露。然后，将这个外延结构与另外的外延结构或主基底键合，并且 除去生长基底，从而使氮面外露。作为在键合后的生长或处理的结果， 确定最终的器件中的发光区的取向，以使氮面是面对p型区的晶体表 面，并且在发光区和p型区之间的界面具有如图3所示的c轴取向。所说的键合(bond)优选地与发光区隔开，以使处理完成之后器 件结构不被所说的键合中断，所说的器件结构定义为靠近发光区一侧 的一部分n型区、发光区和靠近发光区另一侧的一部分p型区。例如， 在一些实施例中，键合与发光区的边缘可以隔开至少500纳米。键合 到另一外延结构或主结构的外延表面可以是P型的、n型的或者非掺杂的。图4表示形成具有如图3所示的发光区的c轴取向的器件的第一种 方法。两个独立的外延结构在生长基底40和46上生长。所说的生长 基底可以是任何合适的生长基底，如蓝宝石、碳化硅(SiC)、氮化铝(AIN) 或氮化镓(GaN)。在基底40上方可以生长任选的n型、p型或非掺杂区 41，下面称之为n型区。在基底46上生长第一区44、发光区43和第 二n型区42，其中第一区44可以是n型、p型或非掺杂的，但在下面 称之为n型区。发光区43例如可以是单个的或薄或厚的发光层，或者 可以是多个由势垒层分开的多个量子阱。n型区44在随后的处理之后 位于在有源区的p侧，n型区44可以包括与发光区43相邻的GaN层， 例如图3的层21，以及与GaN层相邻的AlGaN层，例如图3的层22。 可以是n型、p型或非掺杂的其它的区域可以使n型区44与基底46分 开，并且可以在n型区42的上方形成(即，在n型区42和与区41键 合的界面之间形成)。n型区44或者在基底46和发光区43之间的任 何其它区域可以包括释放层(release layers),对于释放层进行设计，以 便通过简单的化学腐蚀促使生长基底分离，或者在基底除去后使外延 层变薄。在基底46上生长的半导体结构的上表面、在图4中的n型区42 和n型区41的表面在提高的温度和压力下键合在一起。用于键合的适 宜温度例如可以在500和1500。C之间；用于键合的适宜压力例如可以 在5和1500psi(磅/英寸2)之间。在上述的温度和压力下，例如在氮气 气氛中将上述的表面压合规定的时间周期，例如至少2分钟，通常至 少30分钟。在这些条件下，在两个表面之间就形成了牢固的半导体键 合。这样的键合可以承受键合之后的进一步半导体处理必须的温度， 例如生长附加的半导体层。可以使用除半导体晶片键合以外的其它键 合技术，如扩散焊接键合。在扩散焊接键合中，在键合的界面上淀积 一种或多种金属，如Zn和Sn，并且键合在低温下进行。在高温下， 例如大于900。C的温度，ZnSn键合是稳定的。在另外的可替换的方法 中，表面的键合使用薄的金属膜如铝作为键合层。铝可以熔合在两个 半导体表面之内，产生在高温下稳定的键合。在一些实施例中， 一种 或多种电介质层，如Si02、 Si3N4、 SiON、 Ti02、 Si02、 Sn02、 Zr02、 ZnO、 MgF2、 Ah03可以形成键合的表面之一，或者可以设置在两个键
合的表面之间。在两个GaN表面之间、在一个InGaN表面和一个GaN表面之间、 在两个InGaN表面之间或者任何其它合适的表面之间，都可以形成鍵 合50(图5)。按照另一种方式，所说的键合也可以直接在GaN或InGaN 和非ffl族氮化物主基底(如A1203、 Si或SiC基底)之间形成。例如， 图4中的基底40和n型区41可以由Si、 SiC或Al203基底替换，在替 换中不需要在替换基底上生长任何外延层。可替换地，主基底可以是 有电介质分布的布喇格反射体。在这里参考引用的申请序列号为No. [代理人签号No丄UM-(M-02-07的专利申请(题目为"波长转换的半导 体发光器件")描述了可以用作主基底的一种陶瓷体。在某些实施例 中，主基底必须能够承受鍵合后发生的任何处理所需的条件。例如通 过用常规方法抛光，可以在键合之前有选择地抛光两个键合的表面。 在某些实施例中，两个外延结构是在有利于形成用于键合的光滑表面 的条件下生长的。在键合之后，除掉器件顶部的基底46，如图5所示。通过基底46 将基底46和晶体区44之间的部分界面以分步重复的模式暴露到高能 量密度(high fluence)的脉冲式紫外激光，借此可除掉蓝宝石生长基底。 通过由器件的晶体层蚀刻出来的沟槽，可隔离膝光的部分，从而可以 隔离激光曝光引发出来的冲击波。这样的蚀刻是在键合之前进行的。 激光的光子能量大于与蓝宝石(在某些实施例中是GaN)相邻的晶体 层的带隙，因此脉冲能量在与蓝宝石相邻的外延材料的头100纳米内 有效地转换成热能。在足够大的能量密度(即，大于约500毫焦耳/平 方厘米(mJ/cm2))以及大于GaN的带隙并低于蓝宝石的吸收边缘的 光子能量(即，在约3.44电子伏特和约6电子伏特之间)条件下，在 所说的头100纳米内的温度以毫微秒的规模上升到大于1000°C的温 度，从而从基底46上释放外延层，所述大于1000°C的温度对于GaN 分解成镓和氮气来说是足够高的。通过常规的工艺，例如蚀刻和/或 研磨，可以除去其它的基底如SiC、 Si以及基于Si设计的基底。在除去基底46之后，图5例中的最终结构包括外延的n型区44、 有源区43和通过键合50键合到n型区41的n型区42和基底40。在 除去基底46之后，可以通过干蚀刻、湿法蚀刻(如光电化学蚀刻)和 /或化学机械抛光使n型区44a (图5)变薄，刚好在发光区43的上方。然后，在发光区43的上方形成一个p型区。在图6中，p型区52 是通过将p型掺杂剂如Mg(镁)扩散到变薄的n型区44b内形成的，从 而将这个区的导电性从n型转换成p型。例如，可以在n型区44a的 表面上热蒸发Mg (镁)和Au (金)，然后加热到例如900°C的温度 历时6个小时。然后，通过蚀刻除去剩余的Au和Mg，并使器件例如 在850和1050。C之间的温度下退火以激活扩散的Mg。按照另一种方 式，可以将P型掺杂剂如Mg (经常与磷一起同时植入)或Be (经常 与氧一起同时植入)植入n型区44b。例如，可以在n型区44b上形成 Ni (镍)层以便在植入期间保护所说的表面，然后使用Be (铍)金属 和氧气气体在n型区44b内植入铍和氧，植入的能量大于50千电子伏 特，植入的剂量在1013 ^2和10"cii^之间。然后除去镍，并使器件在 大于900。C的温度下退火，以便激活植入的掺杂剂。还可以使用植入 方法来增加已经是p型材料的掺杂水平，例如下面参照图7描述的p 型区52。在图7中，p型区52是在变薄的n型区4"上生长的。在经过例 如通过蚀刻的可选的表面清洁以后，可以在常规的生长条件下生长p 型区52。 p型区52的重复生长是可能的，这是因为器件中的每个结构(其中包括半导体键合50 )都能承受m族氮化物生长所需的高温。通过除去基底46露出的n型区44的表面是氮面。因此，p型区52， 不管它是通过将p型掺杂剂扩散或植入n型区形成的还是通过在外露 的n型区上的生长形成的，还是使氮面向上，从而在图3所示的有源 区和p型区之间导致期望的c轴取向。氮面膜例如可以通过分子束外 延或者MOCVD生长，如在"通过有机金属化学蒸气淀积(MOCVD) 生长的同质外延的GaN的形态和结构特征"(晶体生长期刊204 (1999 ) ， 419 - 428 ) 和"偏光性的利用" (Phys.Stat.Sol.(b)228，No.2,505-512(2001))中比较详细描述的，在这里 参照引用了这两篇文章。在图6和图7中所示的器件现在准备用于常 规的倒装芯片的处理，这种处理要求蚀刻一个台面以露出n型区42 或41之一的一部分，在n型区42或41和p型区52上形成透明的或反 射性的触点，以及安装所说器件以便通过触点提取光(在透明触点的 情况下)或者通过基底40提取光(在反射性的触点的情况下)。按照
另一种方式，可以将器件处理成薄膜器件，其中，如图6或图7中的p 型区52的表面可以按照金属键合的方式通过用于形成到p型区52的 触点的一个键合结合到主基底上，然后可以除去基底40，在n型区41 的外露表面上可以形成一个触点，并且可以对器件进行安装，以便可 以通过n型区41的外露表面提取光。在主基底是电介质分布的布喇格反射体的实施例中，可以形成垂直腔激光器或谐振腔发光二极管。图8表示形成按照图3的器件的第二种方法。如图4所示，在生 长基底40和46上生长两个分离的外延结构。如图4所示，在基底40 上生长n型、p型或非掺杂区41，下面称之为n型区。在基底46上首 先生长p型区54，接下去是发光区53和n型区56。 p型区54可以包 括与发光区53相邻的GaN层，如图3的层21，以及与GaN层相邻的 AlGaN层，如图3的层22。可以是n型、p型或非掺杂的其它区可以 把p型区54与基底46分开，并且可以在n型区56上(即在n型区56 和与区41键合的界面之间)形成。在基底46上生长的半导体结构的上表面、图8中的n型区56以 及n型区41的表面在与参照图4描述的条件类似的条件下键合在一 起。如以上所述，n型区41可以省去，n型区56可以直接键合到合适 的主基底。然后，如上所述除去基底46，并且使p型区54任选地变薄。 p型区54可以包括释放层，对于释放层进行设计以便通过简单的化学 蚀刻使生长基底分离，或者在基底除去后使外延层变薄。第二p型区 58可以在基底46除去后在p型区54的表面上生长，或者可以将p型 掺杂剂如镁扩散进或植入p型区54，如图9所示。在一些实施例中，必须在变薄后进行第二 p型区的生长、扩散或植入，以便从变薄期间 发生的结晶损伤中恢复过来。p型区58在变薄后的生长可以是期望的， 以便使由于变薄引起的损伤与发光层53隔离开来，因为这样的损伤可 能引起光学的和电学的损耗。通过在NH3中的高温退火可以修复p型 区54表面的损伤。例如，可以在200托的压力和850至1000°C的温 度下使所说器件退火。在退火期间可以附加p型掺杂剂的前体 (precursor)如CP2Mg以便修复p型区54，或者进一步掺杂p型区54 以减小接触电阻。然后，可将图9所示的器件处理成倒装芯片或者薄 膜器件，如以上所述。在一些实施例中， 一个表面在键合之前要变粗糙或者加入紋理结 构。图IO和11所示的实施例包括一个紋理结构区60。在某些实施例 中，紋理结构区60是一个采用空穴的周期阵列形式的光子晶体区。在 题目为"使用光子晶体结构的LED效率"的美国出版物 No.2003/0141507中比较详细地描述了光子晶体结构，在这里参照引用 了这篇文章。空穴的周期阵列的晶格常数a的范围可以从0.1X到4X， X 是半导体结构内有源区发出的光的波长。在其它的实施例中，在紋理 结构区60中形成大于2微米的特征。紋理结构区60通过键合50键合 到层41上，如图IO所示。然后可以将这个结构颠倒过来，并且通过 键合例如金属键合(未示出)将这个结构键合到主基底65上，所说的 金属键合是在p型区58和主基底65之间的界面处形成的，如图11所 示。然后除去图10的基底40，并且可以在区41的外露表面上形成一 个触点(未示出)，通过所说触点从器件提取光。紋理结构区60的作 用是器件内的一个掩埋的光散射层，可以增加从器件提取的光的数 量。尽管图11表示的是一个薄膜器件，但是还可以将图10的键合的 器件处理成倒装芯片器件，如以上所述。还有，虽然图lO和ll所示 的器件类似于图8和图9所示的器件，这里的p型区54是在发光区53 之前生长的，然后紋理结构区或变粗糙的区是在n型区56上形成的， 但是这样的紋理结构区或变粗糙的区可以结合在如图4、 5、 6、 7所示 的器件中，这里的紋理结构区或变粗糙的区是在n型区42上形成的, 然后键合到区41上的。图13是带有包装的发光器件的分解视图，在美国专利U.S.6274924 中比较详细地描述了这个器件。散热块(slug)100放入一个嵌入式模压 的引线框(leadframe)内。嵌入式模压的引线框例如是围绕金属框架106 模压的填充的塑料材料105，金属框架106提供电的通路。散热块IOO 可以包括一个任选的反射体杯102。发光器件模块(die)104可以是以上 所述的任何一个器件，将发光器件模块104直接安装到散热块100或 者经过导热的支架(submount)103间接地安装到散热块100。可以加上 一个上盖108，上盖108可以是光学透镜。可以将图7、 9、 10中所示 的器件处理成边缘发射的或者垂直腔表面发射的激光器。通过这些结 构所提供的载流子泄漏的减小可以改善激光器的操作特征，例如阈值 电流。阈值电流可以写为Ith=Itho+Il
在这里，Ith。是没有泄漏时的电流，Il是泄漏电流。随着泄漏电流的减 小，激励发射开始的激光器的阈值电流减小。因此，当泄漏电流减小时，激光器可以利用较低的操作输入功率进行操作。将m族氮化物激光器的波长范围限制为从近紫外(390纳米)到蓝光(460纳米)。将 开始激励发射的电流阈值降低可以把ffl族氮化物激光器的可能的操作 波长扩大到紫外光并且趋向绿光。电流泄漏还限制了激光器的总的输 出功率，所以，通过减小这个泄漏电流，本发明的实施例可以实现较高功率的m族氮化物激光器。像在现有技术的m族氮化物激光器中的 那样，这种发光器件结构可以在低位错模板上生长出来，提高了可靠 性。图15表示一个边缘发射激光器。图15的器件包含与图9相同的外 延层，但激光器还可以用与图6或图7相同的外延层形成。对于n型 区56层蚀刻一个条形台面结构以确定激光器的腔宽度并且露出n型区 56以便构成触点。利用标准的技术来淀积和确定n型触点57和p型触 点55。通过干蚀刻或者裂开激光器小面在长度方向(离开页面的方向) 确定所说的腔。在区53和56之间可以增加一个附加的AlGaN覆盖层 以限制光学激光模式在垂直方向。虽然详细地描述了本发明，但本领域的普通技术人员应该认识 到，在给出本发明的公开内容的条件下，可以对于本发明进行改进而 不会偏离这里公开的本发明的构思的精神。因此，不期望本发明的范 围只限于这里表示和描述的特定的实施例。
权利要求
1、一种结构，包括器件结构，包括设置在p型区和n型区之间的III族氮化物发光区，发光区包括纤锌矿晶体结构；和设置在两个表面之间的键合的界面，其中的一个表面是所说器件结构的表面；其中纤锌矿c轴的指向确定为从III族氮化物晶胞的氮面指向III族氮化物晶胞的镓面，所说纤锌矿c轴穿过设置在发光区和p型区之间的界面指向所说的发光区。
2、 权利要求l的结构，其中两个表面都是GaN。
3、 权利要求l的结构，其中两个表面之一是从下面的组中选择 出来的GaN、 A1N、 InGaN、 SiC、 Si。
4、 权利要求l的结构，其中器件结构的表面是m族氮化物的表 面，它是p型、n型和未经掺杂的之一。
5、 权利要求l的结构，其中两个表面之一包括电介质层。
6、 权利要求5的结构，其中电介质层是从下面的组中选择出来 的Si02、 Si3N4、 SiON、 Ti02、 Si02、 Sn02、 Zr02、 ZnO、 MgF2、 A1203。
7、 权利要求l的结构，其中两个表面之一是有紋理结构的。
8、 权利要求7的结构，其中有紋理结构的表面包括在有紋理结构的表面中形成的空穴的周期阵列。
9、 权利要求8的结构，其中空穴的周期阵列的点阵常数在O.U 和4k之间，其中的X是发光区中光的波长。
10、 权利要求1的结构，其中键合的界面是一个半导体键合， 并且基本上是无金属的。
11、 权利要求1的结构，进一步还包括设置在键合的界面上的 金属层。
12、 权利要求1的结构，进一步还包括设置在键合的界面上的 金属-半导体合金。
13、 权利要求l的结构，进一步还包括电连接到n型区和p型 区的触点。
14、 权利要求l的结构，进一步还包括 一个台面，包括发光区的一部分；和 设置在所说台面的相对端的激光器小面。
15、 一种形成半导体发光器件的方法，所说的方法包括如下步骤 提供在生长基底上生长的外延结构；通过在两个表面之间的键合来键合所说外延结构到主基底上，其 中所述表面的至少一个是III族氮化物表面； 除去生长基底以露出外延结构的一个表面； 除去生长基底以后，在外延结构上或外延结构中形成一个p型区。
16、 权利要求15的方法，其中提供外延结构包括在生长基底上生长in族氮化物结构，以使除去生长基底后露出的表面是纤锌矿m族 氮化物晶胞的氮面。
17、 权利要求15的方法，进一步还包括在除去生长基底后使所 说外延结构变薄。
18、 权利要求15的方法，其中形成p型区包括在半导体区内扩 散或植入p型掺杂剂。
19、 权利要求15的方法，其中形成p型区包括退火外延结构的 一个外露的表面。
20、 权利要求15的方法，其中形成p型区包括生长一个p型区。
21、 权利要求15的方法，其中外延结构包括 在生长基底上生长的第一区； 在第一区上生长的发光区；和 在发光层上生长的n型区。
22、 权利要求21的方法，其中键合包括键合主结构到外延结构， 以使n型区设置在发光区和键合之间。
23、 权利要求22的方法，进一步还包括在除去生长基底后，使 第一区变薄。
24、 权利要求22的方法，进一步还包括将p型掺杂剂扩散或植 入到笫一区的剩余部分中。
25、 权利要求24的方法，进一步还包括在扩散或植入后退火所 i兌剩余部分。
26、 权利要求22的方法，进一步还包括在第一区的剩余部分上 生长一个p型区。
27、 权利要求21的方法，其中外延结构是第一外延结构，生长基底是第一生长基底；和主结构包括第二生长基底；和在第二生长基底上生长的第二外延结构。
28、 权利要求27的方法，其中键合包括将第二外延结构键合到 第一外延结构上，以使n型区设置在发光区和键合之间，并且其中 除去包括除去第一生长基底。
29、 权利要求15的方法，其中的外延结构包括 在生长基底上生长的p型区； 在p型区上生长的发光区；和 在发光区上生长的n型区。
30、 权利要求29的方法，其中键合包括将外延结构键合到主结 构上，以使n型区设置在发光区和键合之间。
31、 权利要求30的方法，进一步还包括在除去生长基底后使p 型区变薄。
32、 权利要求31的方法，进一步还包括退火变薄后剩余的p型区。
33、 权利要求32的方法，其中退火包括在NH3中退火。
34、 权利要求30的方法，进一步还包括在除去生长基底后剩余 的p型区的一部分上生长一个附加的p型区。
35、 权利要求30的方法，进一步还包括在除去生长基底后剩余 的p型区的一部分内扩散或植入p型掺杂剂。
36、 权利要求29的方法，其中外延结构是第一外延结构，生长基底是笫一生长基底；和主结构包括第二生长基底；和在第二生长基底上生长的第二外延结构。
37、 权利要求36的方法，其中键合包括将第一外延结构键合到 第二外延结构上，以使n型区设置在发光区和键合之间，并且其中 除去包括除去第一生长基底。
38、 权利要求15的方法，其中主结构包括分布式布喇格反射体。
39、权利要求15的方法，其中外延结构包括发光区，所说方法 进一步还包括形成包括发光区的一部分的一个台面；和 在所说台面的相对的端形成激光器小面。
全文摘要
一种器件结构，包括设置在p型区(54、58)和n型区(56)之间的III族氮化物纤锌矿半导体发光区(53)。键合的界面(50)设置在两个表面之间，其中的一个表面是所说器件结构的表面。键合的界面便于在发光区中纤锌矿c轴的取向，该取向限制发光区中的载流子，有可能增加在高电流密度情况下的效率。
文档编号H01S5/02GK101164209SQ200680008336
公开日2008年4月16日 申请日期2006年3月10日 优先权日2005年3月14日
发明者J·J·小韦勒, J·埃普勒, M·G·克拉福特, M·R·卡拉梅斯 申请人:飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司