氮化物半导体紫外线发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氮化物半导体紫外线发光元件，更具体地，涉及如下的氮化物半导体紫外线发光元件:在η型半导体层的露出面形成能够提高与η电极的接触特性的η电极形成层，从而能够改善电特性及光转换效率。
【背景技术】
[0002]AlGaNInN等之类的氮化物半导体具备直接迀移型的能带结构，通过Al、In及Ga的组合，能够调节从0.66eV(InN)到6.2eV(AlN)的能带隙，从而可使用于具备从红外线区域到紫外线区域的较宽的波长区域的发光元件。
[0003]作为氮化物系半导体的代表性的应用领域有全彩显示器、交通信号灯、一般照明及光通信设备的光源，并以紫外线、白色发光元件(light emitting d1des)或激光二极管(laser d1de)的形态来被应用。
[0004]这样的氮化物系发光元件包括位于η型及P型氮化物半导体层之间的多量子阱结构的有源层，在上述有源层内的量子阱层，通过电子与空穴复合的原理产生光。
[0005]图1是用于说明以往的半导体发光元件的剖面图，参照图1，上述以往的半导体发光元件包括:基板(10)、η型半导体层(100)、有源层(200)、间隔层(310)、空穴注入层(320)、电子阻挡层(330)、ρ型半导体层(400)、ρ电极形成层(410a)、η型金属层(115)、ρ型金属层(410b)、η电极(120)及P电极(420)。
[0006]这样的以往的发光元件在η型半导体层(100)与P型半导体层(400)之间包括多量子阱结构的有源层(200)，来改善内部量子效率，并调节多量子阱结构内的InGaN阱层的In含量或AlGaN阱层的Al含量而放出所希望的波长的光。
[0007]另外，电子阻挡层(330)位于P型半导体层(400)与有源层(200)之间而阻挡电子的溢出，从而提高发光复合率。
[0008]另外，间隔层(310)形成在有源层(200)上，用作用于形成电子阻挡层(330)的缓冲层。
[0009]另外，在形成于P电极形成层(410a)的上表面的P型金属层(410b)上形成有P电极(420)，从而使电流均匀地分散在P型半导体层(400)内。
[0010]当向如上述的结构的半导体发光元件施加电流时，从η型半导体层(100)和P型半导体层(400)分别提供电子和空穴，电子和空穴在有源层(200)复合而产生光。
[0011]此时，为了提高所生成的光的提取效率，应用倒装芯片结构，在该结构中将P电极形成为较厚以使其反射光，使得向基板侧发出光。
[0012]特别是，在氮化物系紫外线发光元件的情况下，P型GaN层主要用作P电极形成层，但由于吸收从有源层发生的紫外线的较多部分，因此应用倒装芯片结构。
[0013]在此，P电极形成层是为了完善因P型半导体层的较低的空穴浓度而导致难以实现欧姆接触的缺点而插入的。
[0014]另外，在形成于η型AlGaN层上端的η电极的情况下，可获得与P电极不同的欧姆特性，但因较高的Al成分比例，在表面容易形成氧化铝层。
[0015]例如，在形成于n-AlGaN上端的η电极的情况下，通常具备10—3Ω/cm2水平的接触电阻，而在n-GaN上端的η电极的情况下，因氧化铝层而具备10—5 Ω/cm2以下的接触电阻。
[0016]因此，为了提高氮化物半导体系紫外线发光元件的电特性及光转换效率，需要具有对以往的η电极特性进一步改善的特性的η电极形成技术。
[0017]韩国公开专利公报第10-2009-0067306 号(2009.06.25.)
【发明内容】
[0018]技术课题
[0019]为了解决上述的以往技术中的问题点，本发明的目的在于提供一种氮化物半导体紫外线发光元件，其在η型半导体层的露出面形成能够提高与η电极的接触特性的η电极形成层，从而能够改善电特性及光转换效率。
[0020]解决课题的手段
[0021]为了解决如上述技术课题，本发明的氮化物半导体紫外线发光元件包括在基板上依次层叠的η型半导体层、有源层和P型半导体层，并具备用于施加电流的η电极和P电极，其中，在通过对所述P型半导体层、有源层及所述η型半导体层的一部分进行蚀刻而露出的所述η型半导体层的露出面的一部分或整体具备η电极形成层，在所述η型半导体层露出面的上侧以覆盖所述η电极形成层的方式形成η型金属层，所述η电极形成层与所述η型半导体层相比，带隙能量小。
[0022]优选为，所述η型半导体层由AlzGa1-ζΝ(0《ζ<1)的成分比例形成，所述η电极形成层由AluGa1-uN(0 < u < I，u〈z)的成分比例形成，从而所述η电极形成层与所述η型半导体层相比，带隙能量小。
[0023]优选为，所述η电极形成层可形成为具备多层结构。
[0024]优选为，形成所述η电极形成层的多层可构成为带隙能量越靠近上部越减少的层结构。
[0025]优选为，所述η电极形成层可形成为带隙能量随着靠近上部逐渐减少的梯度(gradat1n)形态。
[0026]优选为，所述η电极形成层是可通过选择区域生长法而再生长的。
[0027]优选为，所述η电极形成层是可通过如下方法而生长的:在所述η型半导体层的露出面形成电介质层，在使所述电介质层的一部分开口之后，使半导体层生长。
[0028]优选为，所述电介质层可由Si02、Si0x、SiN、SiNx、Al203和GaO中的至少一个构成。
[0029]优选为，可还包括电子阻挡层，该电子阻挡层设置于所述有源层与所述P型半导体层之间。
[0030]优选为，所述η电极形成层可形成为彼此分开的条纹形态。
[0031]优选为，所述η电极形成层可形成为彼此分开的环形形态。
[0032]优选为，所述η电极形成层可包括主形成层及从所述主形成层延伸的多个副形成层。
[0033]优选为，所述η电极形成层可包括如下形态中的至少任一形态而构成:彼此分开的条纹形态、彼此分开的环形形态、以及包括主形成层及从所述主形成层延伸的多个副形成层的形态。
[0034]发明效果
[0035]如上述的本发明具有能够获得提高电特性的氮化物半导体紫外线发光元件的优点，具体地，具有如下优点:改善η电极的接触电阻，减少在电极发生的电压降，从而减少元件的工作电压。
[0036]另外，通过减少动作电压，能够改善氮化物半导体紫外线发光元件的光转换效率。
[0037]另外，由于η电极形成层不吸收从有源层发生的光(紫外线)，因此能够维持以往的氮化物半导体紫外线发光元件的光效率，根据通过接触电阻的减少而实现的所注入的电能量减少效果，能够提高元件的光转换效率。
[0038]另外，通过改善电子的注入效率，能够向η型半导体层注入更加均匀的电流。
【附图说明】
[0039]图1是用于说明以往的半导体发光元件的剖面图。
[0040]图2是表示本发明的一实施例的半导体发光元件的剖面图。
[0041]图3a是表示本发明的一实施例的半导体发光元件的俯视图。
[0042]图3b是表示图3a的“A”部分的剖面的局部剖面图。
[0043]图4是表示本发明的一实施例的半导体发光元件的剖面放大图。
【具体实施方式】
[0044]本发明在不脱离其技术思想或主要特征的情况下，可通过其他各种形态实施。因此，本发明的实施例在所有方面上只不过是单纯的示例，而不能限定性地解释本发明的实施例。
[0045]第一、第二等术语可用来对各种结构要素进行说明，而上述术语对上述结构要素不具有限定作用。
[0046]上述术语仅用于将一个结构要素与另一个结构要素区分开。例如，在不超出本发明的权利范围的情况下，可将第一结构要素命名为第二结构要素，类似地也可将第二结构要素命名为第一结构要素。
[0047]及/或这一术语包括多个相关的记载项目的组合或多个相关的记载项目中的任一项目。
[0048]在记载为某一结构要素与另一结构要素“连结”或“连接”的情况下，应理解为可能与该另一结构要素直接连结或连接，但也可能在中间还存在其他结构要素。
[0049]相反地，在记载为某一结构要素与另一结构要素“直接连结”或“直接连接”的情况下，应该理解为在中间不存在其他结构要素。
[0050]在本申请中所使用的术语仅仅是为了对特定的实施例进行说明而使用的，其对本发明不具有限定作用。在文章的前后关系上没有明确区分的情况下，单数的表述包括复数的表述。
[0051]在本申请中，“包括”或“具备”、“具有”等术语是要指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在，而并不是预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
[0052]在没有区别定义的情况下，包括技术术语或科学术语在内的在此使用的所有术语具备与本领域技术人员通常所理解的意思相同的意思。
[0053]与在通常使用的词典上所定义的术语相同的术语应当被解释为具备与在相关技术的文章的前后关系上所具有的意思一致的意思，在本申请中没有明确定义的情况下，不应解释为理想的或过于形式的意思。
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