专利名称：基于应力可调InGaAlN薄膜的发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体发光器件的制备。更具体而言，本发明涉及一种在Si衬底上生 长并随后转移至抗腐蚀金属衬底的基于应力可调InGaAlN外延薄膜的发光器件的制备方 法。
背景技术：
InGaAlN(InxGayAl1^yN, 0彡χ彡1，0彡y彡1)半导体发光器件，特别是发光二极 管(LED)已被广泛地应用于多种应用中，如全色大屏幕显示，交通灯，显示用背光源，照明等。一般来说，InGaAlN材料在蓝宝石衬底上生长且一般被制成横向电极LED。这样一 种器件通常具有效率低和热沉性能差的弱点。此外，P-型导电层往往吸收一定量的光，对 横向电极发光器件的光电性能造成了不良影响。另外，蓝宝石成本高且制备困难使得难以 实现低成本的大量LED生产。Si衬底成本更低且容易制备，所以在Si衬底上生长InGaAlN外延薄膜并接着制备 LED具有良好的经济效益。然而，在Si衬底上生长基于InGaAlN薄膜的横向电极LED存在 一些诸如芯片面积利用率低、Si衬底与ρ-侧电极产生光吸收的问题。尽管可以通过电极 附于Si衬底的背面制造垂直电极LED，以增大芯片面积利用率，但是光吸收问题仍未解决。 此外，在InGaAlN外延薄膜内AlN缓冲层的存在常导致LED更高的启始电压。可结合湿法刻蚀和晶片邦定技术将在Si衬底上生长的InGaAlN外延薄膜转移至 新的低阻抗衬底上，进而制备垂直电极LED。这种方法可以提高发光效率，增大芯片面积利 用率以及降低LED串联电阻。尽管如此，晶片邦定过程常需要高温和高压，这样的条件通常 的后果是器件可靠性降低。此外，被转移的InGaAlN薄膜经常遭受拉伸应变，降低器件可靠 性。另一个不利因素是应用于晶片邦定过程中的贵金属成本。
发明内容
本发明一个实施例提供了一种制备基于应力可调多层半导体薄膜的半导体发光 器件的方法。该方法包括在所述生长衬底上外延生长多层半导体薄膜，其中所述多层半导 体薄膜包括第一掺杂半导体层，第二掺杂半导体层以及多量子(MQW)有源层。该方法进一 步包括在所述第一掺杂半导体层上形成欧姆接触金属层，并在所述欧姆接触金属层上沉积 金属衬底，其中所述金属衬底的密度和/或材料组成沿垂直方向可以调节，从而使得多层 半导体薄膜内的应力可调。在该实施例的一个变型中，该方法包括预制图形化所述生长衬底，使其具有沟槽 和台面。在该实施例的一个变型中，所述第一掺杂半导体层是ρ-型掺杂半导体层。在该实施例的一个变型中，所述第二掺杂半导体层是η-型掺杂半导体层。在该实施例的一个变型中，所述金属衬底包括单一金属。
在该实施例的另一变型中，该方法包括沿所述金属衬底的垂直方向调节金属的密 度以调节多层半导体薄膜内应力的方向和水平。在该实施例的一个变型中，所述金属衬底包括金属合金。在该实施例的另一变型中，该方法包括沿所述金属衬底的垂直方向调节金属合金 中金属的密度和重量，以调节多层半导体薄膜内应力的方向和水平。在该实施例的一个变型中，该方法包括沉积钝化层，其覆盖所述多层半导体薄膜 的侧壁，和/或部分所述第一掺杂半导体层的底表面，和/或部分所述第二掺杂半导体层的 上表面。在该实施例的另一变型中，钝化层包括下列材料中的至少一种氧化硅(SiOx)，氮 化硅(SiNx)，氧化铝(Al2O3)，以及氧氮化硅(SiOxNy)。在该实施例的一个变型中，该方法包括在欧姆接触金属层内形成电极互补区，其 中所述电极互补区的形状实质上与欧姆电极的形状形成互补。在该实施例的另一变型中，所述电极互补区利用下列材料中的至少一种填充氧 化硅(SiOx),氮化硅(SiNx),氧化铝(Al2O3)以及氧氮化硅(SiOxNy)。在该实施例的一个变型中，该方法包括在未被所述欧姆电极覆盖的发光半导体器 件的上表面上进行表面粗化处理。
图IA图示了根据本发明一个实施例的具有预制图形化成沟槽和台面的部分生长 衬底。图IB图示了根据本发明一个实施例的预制图形化生长衬底的横截面视图。图2图示了根据本发明一个实施例的在预制图形化衬底上金属有机化学汽相沉 积(MOCVD)生长的InGaAlN薄膜的横截面视图。图3给出流程图说明根据本发明一个实施例的制备垂直电极发光器件的步骤。图4A-4F图示了根据本发明一个实施例的单个垂直电极发光器件的横截面视图。
具体实施例方式给出以下描述，以使得本领域技术人员能够制造并使用本发明，且这些描述是在 具体应用及其需求的背景下提供的。公开实施例的许多修改对本领域技术人员来说是显而 易见的，且在不偏离本发明精神实质和范围的前提下，这里所限定的一般原理可被应用于 其他实施例和应用中。因此，本发明不限于所示实施例，而是与权利要求的最宽范围一致。本发明的实施例提供了一种基于应力可调InGaAlN薄膜的发光器件。将在Si衬 底上生长的外延InGaAlN薄膜转移至抗Si刻蚀液腐蚀的金属衬底上，可简化制备过程并降 低制备成本。通过调节金属衬底的组成和沉积条件，也可以调节InGaAlN薄膜内的应力水 平。降低InGaAlN薄膜内的拉伸应力水平或将拉伸应力逆转成压缩应力，能提高发光器件 的可靠性。在Si衬底上外延生长为了在常规大面积衬底(如Si衬底)上生长无裂纹hGaAlN薄膜，以促进高质 量，低成本，短波长LED的大规模生产，介绍一种包括预制图形化衬底成沟槽和台面的生长方法。预制图形化衬底成沟槽和台面能有效释放多层薄膜内由于衬底表面和多层薄膜之间 晶格系数和热膨胀系数不匹配引起的应力。图IA图示了根据本发明一个实施例的利用光刻及等离子刻蚀技术形成具有预刻 蚀图形的部分衬底的顶视图。刻蚀得到方形台面100和沟槽102。图IB通过图示根据本发 明一个实施例的沿着图IA中水平线AA’的预制图形化衬底的横截面视图，更加清楚地图示 了台面和沟槽的结构。正如图IB中所示，沟槽104的侧壁有效地形成了隔离台面结构的侧 壁，如台面106和部分台面108和110。每个台面限定一个独立表面区域用于生长单个半导 体件器。沟槽102的宽度和深度大于3 μ m，且台面100的尺寸大于100 μ m2。应注意的是可以运用不同的光刻和刻蚀技术在半导体衬底上形成沟槽和台面。同 样应注意的是，除了形成图IA中所示的正方形台面100，通过改变沟槽102的图形可形成任 选的几何形状。这些任选几何形状中的一些包括但不限于三角形，矩形，平行四边形，六边 形，圆形或其他形状。预制图形化衬底准备好后，利用多种生长技术在预制图形化衬底上生
多层半导体薄膜，其中多种生长技术包括但不限于金属有机化学汽相沉积(MOCVD)。图2图 示了根据本发明一个实施例的在预制图形化衬底上MOVCD生长的^GaAlN多层薄膜的横截 面视图。多层薄膜包括缓冲层202，η-型掺杂GaN层204，MQW有源层206以及ρ-型GaN层 208。在一个实施例中，缓冲层202的形成过程依次为生长Al种子层，第一 AlN缓冲 层，第一 AlGaN过渡层，第一 GaN缓冲层，第二 AlGaN过渡层，第二 AlN缓冲层，第三AlGaN过 渡层以及第二 GaN缓冲层。在缓冲层202上沉积如Si掺杂GaN层的η-型掺杂层204，MQW 有源层206，以及Mg掺杂GaN层的ρ-型掺杂层208。可选的是，在一个实施例中，在ρ-型 掺杂层上沉积小于5nm厚的InGaN隧道层(图2中未图示)。沉积这种隧道层的目的是利 用表面张力通过InGaN层作用于GaN层。这种张力改变了 ρ-型层表面上的极化电场，反过 来增大了表面空穴浓度，因此提高了欧姆接触的特性。这种^iGaN层也可掺杂Mg，并且可以 作为部分P-型掺杂层。同样可选的是在η-型掺杂层内生长Si-掺杂InGaN层。为了简化制备过程，可在所有缓冲层内掺杂预定数量的Si，使AlN缓冲层和AlGaN 过渡层都导电。因此，η-侧欧姆接触电极可随后直接在缓冲层202的表面上沉积；另外，缓 冲层202需要部分刻蚀以暴露η-型掺杂层。垂肓电极LED的制备图3给出流程图说明根据本发明一个实施例的制备单个垂直电极LED的步骤。在步骤3A中，在预制图形化衬底300上生长缓冲层302，n_型掺杂GaN层304，MQW 层306以及ρ-型掺杂GaN层308后，沉积ρ-侧钝化层310。ρ-侧钝化层包括下列材料中 的一种或多种SiNx，SiOx, SiOxNy以及A1203。应注意的是，如果ρ-侧钝化层310由SiNx或 SiOx构成，那么沉积过程期间，硅烷和吐载气的存在会钝化ρ-型层表面上的ρ-型掺杂剂， 也就是Mg离子，降低ρ-型层上的空穴浓度。因此，优选是在P-侧钝化层310沉积之后，在 大约760°C时热退火处理以激活Mg离子。在步骤;3B中，ρ-侧欧姆接触层312在图形化且部分被刻蚀的p_侧钝化层310上 沉积。因为某些金属材料会吸收氢原子，所以也可以先沉积P-侧欧姆接触金属312，再进 行上述的热退火处理，这样退火过程既可以激活Mg离子又能形成欧姆接触。在本发明的一个实施例中，P-侧钝化层310形成后，蒸发电镀Pt层以形成ρ-侧欧姆接触金属层312，然 后进行热退火处理。在本发明的一个实施例中，热退火处理是在N2 02 = 4 1的气氛 下，在大约550°C时进行大约lOmin。ρ-侧欧姆接触层Pt的厚度可介于10 A至1000 Α。在本 发明的一个实施例中，Pt层的厚度大约是500 Α。除了 Pt，用于ρ-侧欧姆接触层312的材料 选择包括但不限于Pt/Au合金，Pt/Rh合金，NiO/Au,铟-锡氧化物(ITO)，Pt和Au的交替 层；Pt和1 的交运层；Pt，Ph及金的交替层；Pt/I h/Au合金；Pt/Ag合金；Cu/Ag/Pt合金； 以及Ti/Ag/Pt合金。为提高垂直电极LED的光提取效率，ρ-侧欧姆接触层内可包括透明层和邻接的反 射金属层。透明层包括上述小于200 A厚的金属欧姆接触层，或导电氧化物层，如NiO/Au， ITO及其组合。导电氧化物层的厚度可大于或小于200 A。反射金属层可通过沉积Ag或Al 薄层来形成，也可利用高反射合金来形成。同样可选的是在欧姆接触层和反射层之间设置 扩散阻挡层。扩散阻挡层具有高透光性且含有物理和化学性质稳定的材料，因此它能有效 地防止由反射金属层导致的对欧姆接触层任何破坏性的影响。为了降低P-侧欧姆接触层 吸收的光量，可利用不连续欧姆接触垫的矩阵形成P-侧欧姆接触层。在这种情况下，P-侧 欧姆接触层只覆盖P-型掺杂层表面的一小部分，而P-型掺杂GaN层表面的其他部分与反 射金属层或扩散阻挡层直接接触。也可以形成不连续扩散阻挡层。应注意的是，在本发明 实施例中P-侧欧姆接触金属层包括欧姆接触层，可选的扩散阻挡层以及可选的反射层。在步骤3C中，金属衬底314在多层薄膜上沉积。应注意的是，在金属衬底314沉 积期间填充预制图形化衬底300上的沟槽。金属衬底314可包括单一金属如Cr或金属合 金如Cr合金。不论是单一金属还是金属合金，它们都能抵抗稍后用于刻蚀去除Si衬底的 化学刻蚀液的腐蚀。在本发明的一个实施例中，金属衬底314包括Cr/不锈钢合金。金属 衬底314沿着垂直方向可具有可变的材料组成和可变的密度。可变的材料组成和可变的密 度沿着金属衬底314的垂直方向会引起可变的热膨胀系数。金属衬底314的沉积可利用多种方法。这些方法可包括但不限于电弧离子镀，磁 控溅射沉积，电子束(e_束)蒸发，热蒸发，热喷射涂布以及电镀。在本发明一个实施例中， 多靶向电弧离子镀设备用于沉积金属衬底314。在本发明的一个实施例中，多层薄膜首先装 载至朝外旋转的旋转样品台上，然后Cr与316级不锈钢比为1 1的目标物被装填至舱室 内。舱室在充入Ar气前抽成压力小于8X10_3!^的真空，然后保持0.5 压力。首先，大约 IOOnm厚的不锈钢层被镀至多层薄膜表面上。因为不锈钢的热膨胀系数大于InGaAlN多层 薄膜，所以不锈钢层能在InGaAlN多层薄膜上施加一定的压缩应力，因此释放薄膜内的拉 伸应力。在一定条件下，甚至可以将拉伸应力逆转为成压缩应力。之后，Cr和316级不锈钢同时镀在薄膜表面上，形成Cr/不锈钢合金层。由于电 镀过程期间真空室内温度升高，若沿着垂直方向金属衬底314的组成和密度不变，那么一 旦Si衬底被刻蚀掉，金属衬底314将弯曲变形。因为Cr和不锈钢具有不同的热膨胀系数， 而热膨胀系数与材料的密度有关，所以通过调节金属衬底的组成和材料密度，沿着金属衬 底314的垂直方向可实现调节热膨胀系数。通过沿着垂直方向调节金属衬底314的热膨胀 系数，反过来调节了 InGaAlN多层薄膜内应力的方向和强度。应注意的是，不锈钢的热膨胀系数大于Cr，且材料的热膨胀系数与其密度正相关， 这就意味着更低密度，更低的热膨胀系数。电镀期间，沉积的合金组成可通过调节每个目标物上的电流得到控制，且沉积的合金密度既可通过调节每个目标物上的电流又可通过调节 偏置电压得到控制。低密度金属衬底314可具有与GaN材料相同的热膨胀系数，因此获得 了可靠性增强的LED。此外，在Si衬底上生长的InGaAlN多层薄膜常受到衬底引起的拉伸 应力的影响，即使是在预制图形化Si衬底上生长也不能避免这种影响。隔离生长台面的尺 寸越大，拉伸应力越强。为释放这种拉伸应力，金属衬底314可具有稍高浓度的不锈钢和稍 高的密度。此外，同样可选的是，为增大金属衬底314的导热性，Cr和不锈钢中含有预定量 的稀有元素。在步骤3D中，利用湿法刻蚀技术蚀刻掉Si衬底300，于是，多层薄膜与Si衬底300 分离且被转移至金属衬底314上。用于蚀刻掉Si衬底300的化学刻蚀液可以是熟知的Si 刻蚀液。在本发明的一个实施例中，利用硝酸，氢氟酸及乙酸比为5 2 2的混合液在 80°C时刻蚀Si衬底300。剥离Si衬底300后，填充在沟槽内的金属此时突出于多层薄膜的 表面，形成金属突出316。在步骤3E中，利用超声波清洗或HCl刻蚀去除金属突出316。在步骤3F中，η-侧欧姆电极318形成。形成η_侧欧姆电极318可能的材料包括 但不限于Au/Ge/Ni合金，Au/Si合金，TiN，以用含有Ti或Al的合金。在本发明的一个实 施例中，利用Au/Ge/Ni合金，包括86. 24% Au，11. 76% Ge，及2% Ni，形成η-型电极318。 不管用于与η-型掺杂层接触的η-型电极318内的金属是何种类型，η_型电极318的顶层 金属包括Ti/Au合金或Ni/Au合金，这两种合金都可方便地用于随后的电极引线压焊。在步骤3G中，覆盖缓冲层和部分η-侧欧姆电极的η_型钝化层320在多层薄膜上 沉积后，去除在隔离台面上生长的每个多层结构的边缘，以保证整体更高的材料质量。边缘 去除可由反应性离子刻蚀(RIE)技术和/或湿法刻蚀技术实现。用于RIE的气体可包括氯 气或其他一般熟知的GaN刻蚀气体。用于湿法刻蚀的化学溶液可包括H3PO4, NaOH,及Κ0Η。 紫外线也可用于湿法刻蚀过程中。用于选择性刻蚀的掩膜材料可包括光阻材料，和/或金 属，和/或钝化材料。用于形成钝化层320的材料与形成钝化层310的材料可相同或不同。在步骤:3Η中，侧壁钝化层322在每个多层结构的侧壁上沉积。用于形成侧壁钝化 层322的材料与形成钝化层310的材料可相同或不同。在步骤31中，通过分割多层薄膜和金属衬底形成单个LED器件如LED 324。可用 于分割衬底的技术包括但不限于激光切割，机械切割，机械划片及化学刻蚀，也可以使用 化学刻蚀与切割技术的组合。图3J图示了利用化学刻蚀技术和切割技术的组合获得的单 个LED的横截面视图。图4A图示了根据本发明一个实施例的单个LED 400的横截面视图。LED 400包括 非硅衬底402，ρ-侧欧姆接触金属404，ρ-型掺杂层406，有源层408，η-型掺杂层410，缓 冲层412，η-侧欧姆电极414，ρ-型钝化层416，η-型钝化层418，以及侧壁钝化层420。除 了在LED 400内的η-型钝化层418只覆盖缓冲层412且未覆盖η-侧欧姆电极414部分之 外，LED 400的结构及其制备过程与图3中所示的LED 324相似。图4B图示了根据本发明一个实施例的单个LED 422的横截面视图。除了在LED 422内的η-型钝化层仅覆盖缓冲层412的边缘且LED 422的发光表面大部分未被覆盖之 外，LED 422的结构及其制备过程与图4A所示的LED 400相似。图4C图示了根据本发明一个实施例的单个LED 4 的横截面视图。除了在LED426内的η-型钝化层418经过了表面粗化处理之外，LED 426的结构及其制备过程与图4A 所示的LED 400相似，在表面粗化处理期间，表面粗化图形4 在η-型层钝化层418的表 面上形成。表面粗化图形包括但不限于六棱锥，圆柱体，锥形，环形及其他形状。表面粗化 图形428的形成可利用下列方法中的至少一种光电化学刻蚀，化学刻蚀，ICP刻蚀及RIE 刻蚀。图4D图示了根据本发明一个实施例的单个LED 430横截面视图。除了在LED 430 内缓冲层412及η-型掺杂层410经过了表面粗化处理之外，LED 430的结构及其制备过程 与图4B所示的LED 422相似，在表面粗化处理期间，表面粗化图形432在缓冲层412上表面 上形成。表面粗化图形包括但不限于六棱锥，圆柱形，锥形，环形及其他不规则形状。表面 粗化图形的形成可利用下列方法中的至少一种光电化学刻蚀，化学刻蚀，ICP刻蚀及RIE 刻蚀。表面粗化图形432的穿透深度小于η-型掺杂层410厚度的2/3。图4Ε图示了根据本发明一个实施例的单个LED 434的横截面视图。除了在LED 434内的η-侧欧姆电极414在缓冲层412和η-型掺杂层410经过表面粗化处理后形成之 外，LED 434的结构及其制备过程与图4D所示的LED 430相似。在表面粗化处理过程期间， 表面粗化图形436在缓冲层412的上表面上形成，且覆盖缓冲层412的整个上表面。图4F图示了根据本发明一个实施例的单个LED 438的横截面视图。除了在LED 438内的ρ-侧欧姆电极440包括电极互补区442，其通过去除ρ-侧欧姆电极404内部分金 属接触形成之外，LED 438的结构及其制备过程与图4E所示的LED 434相似。因此，η-侧 欧姆电极414和ρ-侧欧姆电极440实质上互补。利用互补垂直电极能提高光提取效率，原 因是多数载流子复合此时发生在有源区，该区向上的光传播未被上电极阻挡。图4G图示了根据本发明一个实施例的单个LED 444的横截面视图。除了在LED 444内η-型电极414在缓冲层446被部分刻蚀后形成之外，LED 444的结构及其制备过程 与图4B中所示的LED 422相似。因此，n_型电极414直接与η-型掺杂层410接触。图4Η图示了根据本发明一个实施例的单个LED 448的横截面视图。除了在LED 448内ρ-侧欧姆电极450包括对应η-侧欧姆电极414形状的电极互补区452之外，LED 448的结构及其制备过程与图3中所示的LED 3 相似。应注意的是，填充电极互补区452 材料与形成P-型钝化层454的材料相同。图41图示了根据本发明一个实施例的单个LED 456的横截面视图。LED 456的结 构及其制备过程与图4B中所示的LED 422相似，除此之外，LED 456不包括ρ-型钝化层， P-侧欧姆电极458和η-型电极414实质上互补。区域460是电极互补区。图4J图示了根据本发明一个实施例的单个LED 462的横截面视图。除了在LED462 内P-型钝化层464在被刻蚀的p-n结的横截面上形成，且覆盖蚀刻后的ρ-型掺杂层406 的侧壁，有源层408以及η-型掺杂层410之外，LED 462的结构及其制备过程与图4H中所 示的LED448相似。本发明实施例的上述描述只为说明和描述的目的给出。它们并非是穷尽性的，或 是将本发明限于所公开的形式。因此，对于本领域技术人员来说许多修改和变型是显而易 见的。此外，上述公开并非旨在限制本发明。本发明的范围由其所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种制备基于应力可调多层半导体薄膜的半导体发光器件的方法，该方法包括在生长衬底上外延生长多层半导体薄膜，其中所述多层半导体薄膜包括第一掺杂半导 体层，第二掺杂半导体层以及多量子阱(MQW)有源层； 在所述第一掺杂半导体层上形成欧姆接触金属层；在所述欧姆接触金属层上沉积金属衬底，其中所述金属衬底的密度和/或材料组成沿 着垂直方向可以调节，从而使所述多层半导体薄膜内的应力变成可调； 刻蚀去除所述生长衬底；以及 形成与所述第二掺杂半导体层连接的欧姆电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括预制图形化所述生长衬 底，使其具有沟槽和台面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一掺杂半导体层是P-型掺杂半导体层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二掺杂半导体层是η-型掺杂半导体层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述金属衬底包括单一金属。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括沿所述金属衬底的垂直 方向调节所述金属的密度，以调节多层半导体薄膜内应力的方向和水平。
7.根据权利要求1所述的方法，所述金属衬底包括金属合金。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于该方法进一步包括沿所述金属衬底的垂直 方向调节所述金属合金中金属的密度和重量，以调节所述多层半导体薄膜内应力方向和水 平。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括沉积钝化层，其覆盖多 层半导体薄膜的侧壁，和/或第一掺杂半导体层的部分底表面，和/或第二掺杂半导体层的 部分上表面。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述钝化层包括下列材料的至少一种氧 化硅(SiOx),氮化硅(SiNx),氧化铝(Al2O3)以及氧氮化硅(SiOxNy)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括在所述欧姆接触金属 层上形成电极互补区，其中所述电极互补区的形状实质上与所述欧姆电极的形状形成互 补。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述电极互补区利用下列材料中的至少 一种填充氧化硅(SiOx),氮化硅(SiNx),氧化铝(Al2O3)以及氧氮化硅(SiOxNy)。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括对未被所述欧姆电极 覆盖的发光半导体器件的部分上表面进行表面粗化处理。
14.一种基于应力可调多层半导体薄膜的半导体发光器件，该器件包括 金属衬底，其中所述金属衬底的密度和/或材料组成沿垂直方向可以调节；位于所述金属衬底上的多层半导体薄膜，其中所述多层半导体薄膜包括第一掺杂半导 体层，第二掺杂半导体层以及多量子阱(MQW)有源层；位于所述第一掺杂半导体层和所述金属衬底之间的欧姆接触金属层；以及 与第二掺杂半导体层连接的欧姆电极。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述第一掺杂半导体层是ρ-型掺杂半导 体层。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述第二掺杂半导体层是η-型掺杂半导体层。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述金属衬底包括单一金属。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于沿所述金属衬底的垂直方向可以调节所 述金属的密度。
19.根据权利要求14所述的发光器件，其特征在于所述金属衬底包括金属合金。
20.根据权利要求19所述的发光器件，其特征在于沿所述金属衬底的垂直方向可以调 节所述金属合金中金属的密度和重量。
21.根据权利要求14所述的发光器件，其特征在于该器件进一步包括钝化层，其覆盖 所述多层半导体薄膜的侧壁，和/或部分所述第一掺杂半导体层的底表面，和/或部分所述 第二掺杂半导体层的上表面。
22.根据权利要求21所述的发光器件，其特征在于所述钝化层包括下列材料的至少一 种氧化硅(SiOx),氮化硅(SiNx),氧化铝(Al2O3)以及氧氮化硅(SiOxNy)。
23.根据权利要求14所述的发光器件，其特征在于该器件进一步包括欧姆接触金属层 内的电极互补区，其中所述电极互补区的形状实质上与所述欧姆电极的形状形成互补。
24.根据权利要求23所述的发光器件，其特征在于所述电极互补区利用下列材料中的 至少一种填充氧化硅(SiOx),氮化硅(SiNx),氧化铝(Al2O3)，以及氧氮化硅(SiOxNy)。
25.根据权利要求14所述的发光器件，其特征在于对未被所述欧姆电极覆盖的发光半 导体器件的部分上表面进行表面粗化处理。
全文摘要
一种制备基于应力可调半导体薄膜的半导体发光器件的方法，该方法包括在生长衬底上外延生长多层半导体薄膜，其中所述多层半导体薄膜包括第一掺杂半导体层，第二掺杂半导体层以及多量子阱(MQW)有源层；在所述第一掺杂半导体层上形成欧姆接触金属层；在所述欧姆接触金属层上沉积金属衬底，其中所述金属衬底的密度和/或材料组成沿垂直方向可以调节，从而使所述多层半导体薄膜内的应力变成可调；刻蚀去除所述生长衬底；以及形成与所述第二掺杂半导体层连接的欧姆电极。
文档编号H01L33/00GK102067336SQ200880130739
公开日2011年5月18日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者方文卿, 江风益, 熊传兵, 王古平, 王立 申请人:晶能光电(江西)有限公司