m的流速下在预定时间(例如约I分钟)内将TEGa引入生长腔室和在预定时间(例如约I分钟)内暂停供应TEGa。因此，Cp2Mg和TEGa的引入流速可以呈现为矩形波的形式，如图9中所示那样。此时，TEGa的引入可以在Cp2Mg的引入期间暂停，反之亦然。
[0087]在该实施例中，尽管已经借助其中在降低作为ρ型掺杂物源的Cp2Mg和作为V族源气体的册13的流速之后对生长腔室进行冷却的示例描述了该方法，但是本实用新型并不限于此，且可以有其他实施方式。作为替换，Cp2Mg和见13的流速可以与生长ρ型半导体层时相同，或者可以降低30 %或更多。
[0088]相应地，可以在引入Cp2Mg期间生长MgxNy层，且可以在引入TEGa期间生长GaN层。因此，扩散阻挡层140可以包括其中MgxNy层和GaN层重复堆叠的结构。此时，Mg xNy层和GaN层中的每一个可以包括或由单层构成。另外，GaN层可以进一步包括残留在生长腔室中的Mg以便掺杂成ρ型。
[0089]由于扩散阻挡层140包括上述重复堆叠结构，因此可以进一步有效防止Mg向外扩散。另外，通过重复堆叠MgxNy层和GaN层，可以因隧道效应防止Mg xNy层完全覆盖ρ型半导体层135及由此引起欧姆接触特性(MgxNy层的饱和度)的恶化，从而避免因扩散阻挡层140引起的接触电阻的升高。另外，通过重复堆叠MgxNy层和GaN层，可以增强隧道效应，从而降低P型氮化物半导体层与P型电极之间的接触电阻。
[0090]图10说明了根据本实用新型的一些实施例的扩散阻挡层140和ρ型氮化物半导体层135的示例性生长方法。
[0091]尽管基本类似于图6中的实施例，但是图10中的实施例与图6中的实施例的区别在于，在第三阶段(S3)中不降低Mg源的流速，且III族元素源的供应在第二阶段(S2)之后并不停止，而是随着时间单调或逐渐降低。下面将只描述不同部分且将省略对相同特征的描述。
[0092]参见图10，在第二至第四阶段(S2-S4)期间，以基本恒定的流速将Mg源引入到生长腔室中。例如，约400sccm-约600sccm的Cp2Mg可以在预定时间(例如T2-T3时间段)内被引入到生长腔室中。例如，根据该实施例，在第三至第四阶段(S3-S4)期间，III族元素源可以在至少一段时间内被引入到生长腔室中。另外，在第三至第四阶段(S3-S4)期间，引入到生长腔室中的III族元素源的流速可以单调或逐渐降低。例如，如图10中所示，TEGa(和/或TMGa)可以作为III族元素源在第三和第四阶段(S3和S4)中在T2和T3时间段被引入到生长腔室中，其中III族元素源的引入流速可以随时间以恒定的下降速度变小。然而，III族元素源的流速不限于单调或逐渐降低的情形。作为替换，III族元素源的引入流速可以在至少一段时间内按照变化的下降速度下降。
[0093]这样，在以基本恒定的流速将Mg源引入生长腔室中的同时降低III族元素源的流速能够导致扩散阻挡层140中MgxNy的形成。相应地，可以减小Mg向外扩散的可能性，以及降低扩散阻挡层140的接触电阻。
[0094]图11说明了根据本实用新型的一些实施例的扩散阻挡层140和ρ型氮化物半导体层135的示例性生长方法。
[0095]尽管基本类似于图10中的实施例，但是图11中的实施例与图10中的实施例的区别在于，III族元素源在多脉冲模式下被引入到生长腔室中。下面将只描述不同部分且将省略对相同特征的描述。
[0096]参见图U，在第二至第四阶段(S2-S4)期间，以基本恒定的流速将Mg源引入到生长腔室中。例如，约400sccm-约600sccm的Cp2Mg可以在预定时间(例如T2-T3时间段)内被引入到生长腔室中。根据该实施例，在第三至第四阶段(S3-S4)期间，III族元素源可以在至少一段时间内被引入到生长腔室中。例如，在第三至第四阶段(S3-S4)期间，III族元素源可以在多脉冲模式下进行供应。另外，后续的脉冲可以具有比之前脉冲更短的持续时间。例如，如图11所示，TEGa(和/或TMGa)可以作为III族元素源在多脉冲模式下被引入到生长腔室中，其中后续的脉冲可以具有比之前脉冲更短的持续时间。因此，在多脉冲模式下，各个脉冲的持续时间可以随着时间而变小。脉冲的供给频率不受限制。另外，III族元素源的流速对于每个脉冲而言可以是恒定或变化的。
[0097]这样，III族元素源在多脉冲模式下被引入到生长腔室中，其中各个脉冲的持续时间可以变小，同时以基本恒定的流速将Mg源引入到生长腔室中。如上所述那样将这些源供应到生长腔室中，从而引起扩散阻挡层140中MgxNy的形成。例如，供应III族元素源的脉冲持续时间变小，因而MgxNy能够以相对高的密度形成于扩散阻挡层140的上部区域中。相应地，可以减小Mg向外扩散的可能性，以及降低扩散阻挡层140的接触电阻。
[0098]再次参见图3，利用ρ型氮化物半导体层135的这种制造方法可以提供一种包括图3所示结构的发光设备。
[0099]该发光设备可以包括η型氮化物半导体层131，活性层133，ρ型氮化物半导体层135，以及扩散阻挡层140。另外，该发光设备可以进一步包括ρ型电极(未示出)，其设置在扩散阻挡层140上且与扩散阻挡层140形成欧姆接触。
[0100]发光设备在其结构或配置方面不受限制。例如，根据本实用新型的P型氮化物半导体135和扩散阻挡层140的结构可以应用于各种发光设备上，诸如竖直型、水平型或倒装型发光设备。生长衬底110可以省略，且可以根据需要使用未在此处描述的已知技术。
[0101]在根据本实用新型的ρ型氮化物半导体层的生长方法及利用其制造的发光设备中，可以防止P型电极与P型氮化物半导体层之间的接触电阻的升高。相应地，可以防止发光设备的正向电压的升高，同时避免因接触电阻升高而引起的发光效率的恶化。
[0102]此外，ρ型氮化物半导体层的生长方法可以仅仅通过在生长过程中维持引入ρ型掺杂物而无需独立的源气体或额外过程就获得相当大的效果。因此，可以在不对典型的发光设备制造工艺进行实质修改的情况下提供一种具有良好正向电压特性的发光设备。
[0103]应当认识到，本实用新型不限于上述实施例及特征，可以进行各种修改和变化，而不背离由权利要求提出的本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种发光设备，其特征在于，所述发光设备包括: η型氮化物半导体层； 设置在η型氮化物半导体层上的活性层； 设置在活性层上的P型氮化物半导体层；以及 设置在P型氮化物半导体层上的扩散阻挡层。2.如权利要求1所述的发光设备，其特征在于，扩散阻挡层包括P型掺杂物。3.如权利要求2所述的发光设备，其特征在于，P型掺杂物为Mg，扩散阻挡层包括MgxNy层。4.如权利要求3所述的发光设备，其特征在于，扩散阻挡层包括其中具有第一浓度的Mg的MgxNy层和具有第二浓度的Mg的Mg xNy层重复堆叠的结构，第一浓度大于第二浓度。5.如权利要求3所述的发光设备，其特征在于，扩散阻挡层包括其中MgxNy层和GaN层重复堆叠的结构。6.如权利要求3所述的发光设备，其特征在于，扩散阻挡层具有0.3nm-5nm的厚度。7.如权利要求5所述的发光设备，其特征在于，GaN层包括Mg。8.如权利要求1所述的发光设备，其特征在于，所述发光设备进一步包括: 设置在扩散阻挡层上的P型电极， 其中该P型电极与扩散阻挡层形成欧姆接触。
【专利摘要】本实用新型提供了一种发光设备。该发光设备包括：n型氮化物半导体层；设置在n型氮化物半导体层上的活性层；设置在活性层上的p型氮化物半导体层；以及设置在p型氮化物半导体层上的扩散阻挡层。根据本实用新型的实施例，能够阻止Mg的外部扩散，并且能够提供一种包括具有低接触电阻且因此低的正向电压和高发光效率的p型氮化物半导体层。
【IPC分类】H01L33/02
【公开号】CN204927320
【申请号】CN201520328294
【发明人】金玟奎, 郑廷桓, 金景海, 郭雨澈
【申请人】首尔伟傲世有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年5月20日