第Ⅲ族氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法

专利名称：第Ⅲ族氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含与其集成的恒流元件的第III族氮化物基化合物半 导体发光器件。如本文中所使用的那样，"第III族氮化物基化合物半
导体"包括由式AlxGayliu小yN (0《x《l, 0《y《l， 0《x+y《l)表示的半导 体；这种半导体包含预定的元素以获得例如n-型导电/p-型导电；在这 种半导体中，第III族元素中的一部分被B或Tl替代，并且第V族元 素中的一部分被P、 As、 Sb或Bi替代。
背景技术：
众所周知，发光二极管的光输出与其中流过的电流大致成比例，并 且发光二极管的电流根据向其施加的电压升高以指数的方式增加。因 此，发光二极管需要用于供给恒定电流的驱动电路，使得二极管发射具 有预定范围亮度的光。在这种电路中，例如，已经使用恒流二极管。
日本专利申请公开(特开)No. 2001-189488公开了用于将透光途径 与光学器件集成的技术以及由此集成的器件与另一器件的组合。同时， His-Hsuan Yen等人的 "GaN Alternating Current Light-Emitting Device," Phys. Stat. Sol. ( a ) 204， No. 6, 2077-2081 ( 2007 )描述了 一种电路，其中在两个端子之间连接多个发光二极管使得即使当两个端 子之一具有较高的电势时超过一半的发光二极管也发光。

发明内容
为了提供不需要外部恒流电路的第III族氮化物基化合物半导体发光 器件，本发明的发明Aj l现，使用例如GaN/AlGaN界面处的二维电子气 的高电子迁移率晶体管(HEMT)可用作恒流元件。基于该发现做出本发 明。
在本发明的第一方面中，提供一种包含具有第III族氮化物基化合物 半导体层叠结构的发光部分的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中，由第III族氮化物基化合物半导体形成的发光部分和恒流元件设置
在共用的衬底上。
在本发明的第二方面中，恒流元件是高电子迁移率晶体管。 在本发明的第三方面中，恒流元件具有第III族氮化物基化合物半导
体层，并且第ni族氮化物基化合物半导体层比形成发光部分的第in族氮 化物基化合物半导体层叠结构更接近衬底。
在本发明的第四方面中，第m族氮化物基化合物半导体发光器件具
有至少五个作为二极管的发光部分以及第一至第四节点(A、 B、 C和D); 并且， 一个或多个发光部分串联连接在第一节点和第二节点之间、第二节 点和第四节点之间、第四节点和第三节点之间、第三节点和第二节点之间 以及第四节点和第一节点之间，使得当第一节点上的电势比第三节点上的 电势高时，电流沿正向流过连接在第一节点和第二节点之间、第二节点和 第四节点之间以及第四节点和第三节点之间的所有发光部分，并且当第三 节点上的电势比第一节点上的电势高时，电流沿正向流过连接在第三节点 和第二节点之间、第二节点和第四节点之间以及第四节点和第一节点之间 的所有发光部分。
如以下所示的那样，第III族氮化物基化合物半导体发光部分的层 叠结构可与恒流元件的层叠结构集成。根据本发明，可提供不需要外部 恒流电路的第III族氮化物基化合物半导体发光器件。当在发光装置中 使用本发明的第III族氮化物基化合物半导体发光器件时，整个装置的 尺寸可减小，这有助于成本降低。


结合附图参考优选实施例的以下详细描述，本发明的各种其它的目的、 特征和附带的许多优点将变得更加容易理解。
图1是根据本发明的一个特定实施例的第III族氮化物基化合物半导 体发光器件100的结构的截面图2A是表示第III族氮化物基化合物半导体发光器件100的LED部 分的电压-电流特性的示图2B是表示第III族氮化物基化合物半导体发光器件100的HEMT
部分的电压-电流特性的示图2C是表示笫III族氮化物基化合物半导体发光器件100的整体的电 压-电流特性的示图3是根据一个变化方案的第III族氮化物基化合物半导体发光器件 150的结构的截面图4是根据本发明的另一个特定实施例的第III族氮化物基化合物半 导体发光器件200的结构的截面图5是根据本发明的还另一个特定实施例的第III族氮化物基化合物 半导体发光器件300的结构的截面图6A是才艮据实施例4的第III族氮化物基化合物半导体发光器件的电 路图6B是根据对比例的第III族氮化物基化合物半导体发光器件的电路
图7A是表示根据实施例4的发光器件的电流随时间变化的示图7B是表示根据对比例的发光器件的电流随时间变化的示图7C是表示施加的电功率(100 V， 50 Hz)的电压随时间的变化 的示图.
具体实施例方式
本发明优选使用由第III族氮化物基化合物半导体形成的HEMT作为 恒流元件。在这种HEMT中，可借助于例如可归因于AlGaN/GaN异质结 的自发极化和由界面应力引起的压电极化以较高的浓度产生高迁移率的 二维电子气。这种HEMT是所谓的常开(normally-on)型。
在本发明中使用的恒流元件可具有任何其它已知的HEMT结构。恒流 元件可具有其它元件结构；即，其它元件的饱和电流特性。
在本发明中，对于其中并入恒流元件的发光部分的结构没有特别的限制。
发光部分和恒流元件可i殳置在衬底的同 一侧上，或者可分别i殳置在衬
底的两侧上。或者，可通过以下工序制逸良光器件在外延生长衬底上形 成发光部分和恒流元件的层叠结构；移除外延生长衬底；以及将发光部分 和恒流元件掩^于另 一衬底。
实施例1
图1是根据本发明的实施例1的第III族氮化物基化合物半导体发光 器件100的结构的截面图。在发光器件100中，通过众所周知的MOCVD 技术外延生长下述各层。
在蓝宝石衬底101上形成A1N緩冲层102 (厚度200 nm)。
如下面描述的那样配置HEMT部分(恒流元件)110。
在AlN緩冲层102上形成未掺杂的GaN层111 (厚度1 jrni)，在 GaN层111上形成未掺杂或摻杂娃的AlQ.2Gao.8N层112 (厚度45 nm)。 在形成下述的LED部分(发光部分)120的各层之后，通过>^应离子蚀刻 露出Al。.2Ga0.8N层112的一部分，并且在Al0.2Ga0.8N层112的露出部分上 形成均具有钒(V)和铝(Al)的双层结构的源电极115S和漏电极116D。 设置源电极115S和漏电极116D使得电极之间的距离(沟道长度)为8 nm 并且沟道宽度为600 nm。在GaN层111和AlD.2Ga。.8N层112之间的^面 处的GaN层111的一部分中产生二维电子气，由此形成沟道。
或者，可使用湿蚀刻以露出Ak2GaQ.8N层112的一部分。
如下面描述的那样配置LED部分(发光部分)120。
在AlQ.2Gao.8N层112上形成掺杂珪的n-GaN层121 (厚度3.5 nm)。 在n-GaN层121上形成包含八个InGaN阱层和AlGaN势垒层的MQW发 光层122。在MQW发光层122上形成掺杂镁的p-GaN层123 (厚度100 nm)。
通过反应离子蚀刻露出n-GaN层121的顶面的一部分，并且在n-GaN 层121的露出部分上形成具有钒(V)和铝(Al)的双层结构的n-电极125。 在p-GaN层123的顶面上形成ITO透明电极128 (厚度300 nm)。 形 成MQW发光层122从而具有240 nmx480 nm的水平表面区域。
为了评估图1所示的笫III族氮化物基化合物半导体发光器件100的 LED部分120的电压-电流特性，使探针与LED部分120的n-电极125
和透明电极128接触。图2A是表示第III族氮化物基化合物半导体发光器 件100的LED部分120的电压-电流特性的示图。如图2A所示，当施加 约2.8 V或更大的电压时，电流流过LED部分120。当施加3.8V的电压 时，其中流过10mA的电流。
为了评估图1所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件100的 HEMT部分110的电压-电流特性，使探针与HEMT部分110的源电极 115S和漏电极116D接触.图2B是表示第III族氮化物基化合物半导体发 光器件100的HEMT部分110的电压-电流特性的示图。在HEMT部分 110中，当施加20V的电压时，电流达到8 mA，并且，当施加30 50V 的电压时，电流几乎恒定地维持在9.2 9.5mA (饱和电流)。
图2C是表示第III族氮化物基化合物半导体发光器件100的整体的电 压-电流特性的示图。为了评估整个发光器件100的电压-电流特性，将 漏电极116D与n-电极125连接，使得HEMT部分110和LED部分120 串联连接。
如图2A所示，在图1所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件 100的LED部分120中，当施加3.6V的电压时，7mA的电流流过；当 施加3.8V的电压时，10mA的电流流过；当施加4.0V的电压时，13 mA 的电流流过。即，在LED部分120中，根据电压关于3.8￥的施加电压在 ±5%的范围内的变化，电流在±30%的范围内变化。
相反，从图2C可以清楚地看出，在包含HEMT部分110的整个第III 族氮化物基化合物半导体发光器件100中，当施加50 V的电压时，9.5 mA 的电流流过，并且#^据电压在±5%的范围内的变化，电流仅在±1%或更小 的范围内变化。
因此，包含与其集成的恒流元件的第III族氮化物基化合物半导体发 光器件表现出关于电压变化的较小的电流变化。
在HEMT部分110中，GaN层111可具有1 4 pm的厚度，并且 Al0.2GaQ.8N层112可具有15~45 nm的厚度。源电极115S、漏电极116D或 n-电极125可具有由钛(Ti)和铝(Al)形成的双层结构或由钛(Ti)和 镍(Ni)形成的双层结构。
变化方案
图3是根据变化方案的第III族氮化物基化合物半导体发光器件150
的结构的截面图。除了由集成的HEMT/LED连接电极165Dn替代漏电极 116D和n-电极125并且在ITO透明电极的顶面的一部分上设置由镍(Ni) 和金(Au)形成的衬垫电极(pad electrode) 129以外，图3所示的第III 族氮化物基化合物半导体发光器件150具有与图1所示的第III族氮化物 基化合物半导体发光器件100相同的结构。
实施例2
图4是根据本发明的实施例2的第III族氮化物基化合物半导体发光 器件200的结构的截面图。除了在源电极115S和HEMT/LED连接电极 165Dn之间设置作为肖特基电极的由镍(Ni)和金(Au)形成的栅电极 117G以外，图4所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件200具有 与图3所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件150相同的结构。
图1所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件100或图3所示 的第III族氮化物基化合物半导体发光器件150是借助于AlGaN/GaN异质 结以较高的浓度产生高迁移率的二维电子气的常开型。相反，在图4所示 的包含栅电极117G的第III族氮化物基化合物半导体发光器件200中，可 通过向栅电极117G施加负电势，控制源电极115S和HEMT/LED连接电 极165Dn之间的饱和电流。即，可通过施加到栅电极117G上的电势来控 制施加到LED部分120上的电流，由此改变从LED部分120的发光层122 发射的光的强度。
实施例3
图5是根据本发明的实施例3的第III族氮化物基化合物半导体发光 器件300的结构的截面图。图5所示的第III族氮化物基化合物半导体发 光器件300包含具有与图3所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器 件150的LED部分120类似的结构的LED部分130。在发光器件300中， 在LED部分120的p-GaN层123上设置的透明电极128通过LED间连接 电极195pn与LED部分130的n-GaN层131连接。LED部分130包含分 别与LED部分120的相应的层和电^目绝缘的掺杂硅的n-GaN层131、 MQW发光层132、 p-GaN层133和ITO透明电极138。在ITO透明电极 138上形成衬垫电极139。为了防止短路，LED部分120和LED部分130 设置为相互隔开某一间隙(即，蓝宝石衬底101的露出部分)，使得LED 部分120和LED部分130不通过半导体层连接。另外，在LED部分120
上形成绝缘膜140，使得除了透明电极128以外，LED间连接电极195pn 不与第III族氮化物基化合物半导体层的露出表面(即，p-GaN层123的 顶面和侧面以及MQW发光层122、 n-GaN层121、 Alo^Ga^N层112、 GaN层111和A1N緩冲层102的侧面)接触。
图5所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件300包含两个发 光部分，即LED部分120和130。可以以与上述方式相同的方式在发光器 件中串联连接预定数量的LED部分；例如，LED部分130的透明电极138 可通过LED间连接电极与第三LED部分的n-GaN层连接，并且，第三 LED的透明电极然后可通过LED间连接电极与第四LED的n-GaN层连 接。当设置多个LED部分时，在某些情况下，如在下面的实施例中说明 的那样不串联连接所有的LED部分。
实施例4
图6A是根据实施例4的第III族氮化物基化合物半导体发光器件400 的结构的电路图，该器件包含多个LED部分。图6A没有示出发光器件 400的所有的LED部分。在图6A中，四个LED部分的串联连接旁边的 数字表示在串联连接中设置的LED部分的实际数量(这一点同样适用于 后面说明的图6B)。
如图6A所示，在第III族氮化物基化合物半导体发光器件400中，45 个LED部分通过第一到第四节点A、 B、 C和D与HEMT部分llO连接 如下。
在节点A和B之间串联连接十个LED部分，使得当节点A上的电势 比节点B上的电势高时，电流沿正向流动。
在节点B和D之间串联连接五个LED部分，使得当节点B上的电势 比节点D上的电势高时，电流沿正向流动。
在节点D和C之间串联连接十个LED部分，使得当节点D上的电势 比节点C上的电势高时，电流沿正向流动。
在节点C和B之间串联连接十个LED部分，使得当节点C上的电势 比节点B上的电势高时，电流沿正向流动。
在节点D和A之间串联连接十个LED部分，使得当节点D上的电势 比节点A上的电势高时，电流沿正向流动。
HEMT部分110的漏极与节点A连接。HEMT部分110的源极与AC 电源的一个端子连接，并且AC电源的另一端子与节点C连接。
在图6A所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件400中，当节 点A上的电势比节点C上的电势高时，电流依次地从节点A、通过节点B 和D到节点C流过串联连接的25个LED部分，因此该25个LED部分 发光。在这种情况下，电流不流过设置在节点C和B之间以及节点D和A 之间的20个LED部分，因此该20个LED部分不发光。
相反，当节点C上的电势比节点A上的电势高时，电流依次地从节点 C、通过节点B和D到节点A流过串联连接的25个LED部分，因此该 25个LED部分发光。在这种情况下，电流不流过设置在节点A和B之间 以及节点D和C之间的20个LED部分，因此该20个LED部分不发光.
因此,在图6A所示的第IH族氮化物基化合物半导体发光器件400中， 45个LED部分串^/并联连接，并且当节点A或节点C上的电势较高时， 45个LED部分中的25个LED部分(即，超过所有LED部分的一半)发 光。发光器件400包含与其集成的HEMT部分110。
对比例
图6B是根据对比例的第III族氮化物基化合物半导体发光器件900的 结构的电路图，该器件包含多个LED部分。
除了以下方面以外，图6B所示的第III族氮化物基化合物半导体发光 器件卯0具有与图6A所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件400 相同的结构HEMT部分llO被去除；AC电源直接与节点A和C连接； 并且在节点B和D之间串M接15个LED部分，使得当节点B上的电 势比节点D上的电势高时，电流沿正向流动。
在图6B所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件卯0中，当节 点A上的电势比节点C上的电势高时，电流依次M节点A、通过节点B 和D到节点C流过串联连接的35个LED部分，因此该35个LED部分 发光。在这种情况下，电流不流过设置在节点C和B之间以及节点D和A 之间的20个LED部分，因此该20个LED部分不发光。
相反，当节点C上的电势比节点A上的电势高时，电流依次M节点 C、通过节点B和D到节点A流过串联连接的35个LED部分，因此该 35个LED部分发光。在这种情况下，电流不流过设置在节点A和B之间
以及节点D和C之间的20个LED部分，因此该20个LED部分不发光。
因此，在图6B所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件卯0中， 55个LED部分串^/并联连接，并且当节点A或节点C上的电势较高时， 55个LED部分中的35个LED部分(即，超过所有LED部分的一半)发 光。
为了评估电流特性，对于图6A所示的第III族氮化物基化合物半导体 发光器件400和图6B所示的第III族氮化物基化合物半导体发光器件900 施加商业电功率(IOOV， 50 Hz)。
图7A是表示图6A所示的第IH族氮化物基化合物半导体发光器件400 的电流随时间变化的示图；图7B《:表示图6B所示的第III族氮化物基化 合物半导体发光器件卯o的电流随时间变化的示图；图7C是表示施加的 电功率(100 V, 50Hz)的电压随时间变化的示图。 >使用AC电源(有效 电压100 V，频率50Hz)(即，电压振幅141V,周期=0.02秒)(图 7C )。从图7A和图7B可以清楚地看出，在第III族氮化物基化合物半导 体发光器件400和900二者中，在0.01秒的间隔上，电流交替地流过在节 点A、 B、 D和C之间串联连接的LED部分或在节点C、 B、 D和A之间 串联连接的LED部分，由此从中发光。
在图6A所示的包含HEMT部分110的第III族氮化物基化合物半导 体发光器件400的情况下，大于或等于最大电流的一半的电流流动的时间 和一个周期的时间的比值为约0.5 (参见图7A)，而在图6B所示的不包 含HEMT部分的第III族氮化物基化合物半导体发光器件卯0的情况下， 该时间比小至约0.3 (参见图7B)。从这些数据可以清楚地看出，与图6B 所示的不包含HEMT部分的第III族氮化物基化合物半导体发光器件卯0 相比，图6A所示的包含HEMT部分110的第III族氮化物基化合物半导 体发光器件400在较长的时间周期上发射较高亮度的光并表现出较少的闪 烁。
当控制第III族氮化物基化合物半导体发光器件400的最大电流等于 第III族氮化物基化合物半导体发光器件900的最大电流时，与在发光器 件900 (参见图7B)中相比，在发光器件400 (参见图7A)中，AC电流 的各个半周期中的有效电流更大。换言之，与图6B所示的不包含HEMT 部分的发光器件900相比，图6A所示的包含HEMT部分110的发光器件400表现出较大的有效电流并发射较高亮度的光。
因此，由本发明提供的包含与其集成的HEMT部分的第III族氮化物 基化合物半导体发光器件在较长的时间周期上发射较高亮度的光并表现 出较少的闪烁。
其它实施例
在上述的实施例中，针对作为本发明的发光器件的主要部件并由第III 族氮化物基化合物半导体层叠结构形成的发光部分与恒流元件的集成进 行了说明.因此，仅以具有非常简单的结构的发光部分为例对发光部件进 行了说明。但是，发光器件可包含具有以下描述的层叠结构的发光部分。 特别地，在AlGaN层112 (即，HEMT部分(恒流元件)110的最上面的 层)上，可以依次设置以下各层
由掺杂硅的n-型GaN层形成的n-接触层；
通过依次堆叠未掺杂的GaN层和n-型GaN层形成的用于改善静电击 穿电压的层；
至少包含掺杂硅的层和包含例如InGaN和GaN的多个层的n-包覆层；
具有包含例如InGaN阱层以及GaN和AlGaN的双势垒层的多量子阱 结构的发光层；
由例如InGaN和AlGaN的多个层形成的摻杂镁的p-包覆层；和 由具有不同镁浓度的双层形成的p-接触层。
可在现有技术中爿^知的范围内适当地确定形成上述层叠结构的各层的 厚度、掺杂剂浓度、数量和生长条件(例如，生长温度)。或者，作为提 供简单重复的层叠结构的替代，可以适当地调整厚度、摻杂剂浓度或生长 条件(例如，生长温度)以形成例如层叠结构的第一层或最后一层，所述 第一层或最后一层与另一功能层或与在所述第一层或最后一层附近的层 相接触。可以对于本发明的发光器件的发光部件应用与上述的层中的任一 个具有不同功能的另 一 已知层或另 一 已知技术。
作为由GaN层和AlGaN层形成的上述层叠结构的替代，恒流元件可 具有由其它已知的第III族氮化物基化合物半导体形成的结构。
发光部分的上述层叠结构的例子如下。
由未掺杂的GaN层(厚度300 nm)和n-GaN层(厚度30 nm) 形成用于改善静电击穿电压的层。
由10个层单元形成n-包覆层(总厚度约74 nm)，每个单元包含未 掺杂的In^Ga^N层、未掺杂的GaN层和掺杂娃(Si)的GaN层。
通过交替堆叠八个均具有约3 nm的厚度的In^Ga^N阱层和均包含 GaN层(厚度约2 nm)和Al。.。6Ga。.94N层(厚度3 nm)的八个势垒层， 形成发光层。
由包含p-型Al。.3Ga。.7N层和p-型In。.Q8Ga。.92N层的多个层形成p-包覆层(总厚度约33 nm).
p-接触层(总厚度约80 nm )具有包含两个镁浓度不同的p-型GaN 层的层叠结构。
权利要求
1. 一种包含具有第III族氮化物基化合物半导体层叠结构的发光部分的第III族氮化物基化合物半导体发光器件，其中由第III族氮化物基化合物半导体形成的所述发光部分和恒流元件设置在共用的衬底上。
2. 根据权利要求1所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中，所述恒流元件是高电子迁移率晶体管。
3. 根据权利要求1所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中所述恒流元件具有第III族氮化物基化合物半导体层，并且所述笫 III族氮化物基化合物半导体层比形成所述发光部分的第III族氮化物基 化合物半导体层叠结构更接近于所述衬底。
4. 根据权利要求2所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中所述恒流元件具有第III族氮化物基化合物半导体层，并且所述第in族氮化物基化合物半导体层比形成所述发光部分的第ni族氮化物基 化合物半导体层叠结构更接近于所述衬底。
5. 根据权利要求1所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述第III族氮化物基化合物半导体发光器件具有至少五个作为二极管的发光部分以及第一至第四节点(A、 B、 C和D);并且，一个或多个发光部分串联连接在第一节点和第二节点之间、第二节 点和第四节点之间、第四节点和第三节点之间、第三节点和第二节点之 间以及第四节点和第一节点之间，4吏得当第一节点上的电势比第三节点 上的电势高时，电流沿正向流过连接在第一节点和第二节点之间、第二 节点和第四节点之间以及第四节点和笫三节点之间的所有发光部分，当 第三节点上的电势比第一节点上的电势高时，电流沿正向流过连接在第 三节点和第二节点之间、第二节点和第四节点之间以及第四节点和第一 节点之间的所有发光部分。
6. 根据权利要求2所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中所述第III族氮化物基化合物半导体发光器件具有至少五个作为二 极管的发光部分以及第一至第四节点(A、 B、 C和D);并且，一个或多个发光部分串联连接在第一节点和第二节点之间、第二节 点和第四节点之间、第四节点和第三节点之间、第三节点和第二节点之间以及第四节点和第一节点之间，使得当第一节点上的电势比第三节点上的电势高时，电流沿正向流过连接在第一节点和第二节点之间、第二 节点和第四节点之间以及第四节点和第三节点之间的所有发光部分，当 第三节点上的电势比笫一节点上的电势高时，电流沿正向流过连接在第 三节点和第二节点之间、笫二节点和第四节点之间以及笫四节点和第一 节点之间的所有发光部分。
7. 根据权利要求3所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中所述第III族氮化物基化合物半导体发光器件具有至少五个作为二 极管的发光部分以及第一至笫四节点(A、 B、 C和D);并且，一个或多个发光部分串联连接在第一节点和第二节点之间、第二节 点和第四节点之间、第四节点和第三节点之间、第三节点和第二节点之间以及第四节点和第一节点之间，使得当第一节点上的电势比第三节点 上的电势高时，电流沿正向流过连接在第一节点和第二节点之间、第二 节点和第四节点之间以及第四节点和笫三节点之间的所有发光部分，当 第三节点上的电势比第一节点上的电势高时，电流沿正向流过连接在第 三节点和第二节点之间、第二节点和第四节点之间以及第四节点和第一 节点之间的所有发光部分。
8. 根据权利要求4所述的第III族氮化物基化合物半导体发光器件， 其中所述第III族氮化物基化合物半导体发光器件具有至少五个作为二 极管的发光部分以及第一至第四节点(A、 B、 C和D);并且，一个或多个发光部分率联连接在第一节点和第二节点之间、第二节 点和第四节点之间、第四节点和第三节点之间、第三节点和第二节点之 间以及第四节点和第一节点之间，使得当第一节点上的电势比第三节点 上的电势高时，电流沿正向流过连接在第一节点和第二节点之间、第二 节点和第四节点之间以及第四节点和第三节点之间的所有发光部分，当 第三节点上的电势比第一节点上的电势高时，电流沿正向流过连接在第 三节点和第二节点之间、第二节点和第四节点之间以及第四节点和第一 节点之间的所有发光部分。
全文摘要
本发明涉及第III族氮化物基化合物半导体发光器件。本发明提供了一种不需要外部恒流电路的GaN基半导体发光器件。本发明的发光器件包含蓝宝石衬底；在衬底上形成的AlN缓冲层；和在缓冲层上形成的HEMT结构，该HEMT结构包含GaN层和Al_0.2Ga_0.8N层。在Al_0.2Ga_0.8N层上依次形成n-GaN层、包含InGaN阱层和AlGaN势垒层的MQW发光层以及p-GaN层。在Al_0.2Ga_0.8N层的露出部分上形成源电极和HEMT/LED连接电极。HEMT/LED连接电极用作相应的漏极和用于将电子注入n-GaN层中的电极。在p-GaN层的顶面上形成ITO透明电极，并且在透明电极的顶面的一部分上形成金衬垫电极。
文档编号H01L33/06GK101393958SQ20081021153
公开日2009年3月25日 申请日期2008年9月17日 优先权日2007年9月18日
发明者五所野尾浩一, 守山实希 申请人:丰田合成株式会社