当在生长期间供应III族及V族前驱物两者时继续此生长。一旦达到期望高度，即 将生长条件切换为较低温度、较高压力及高得多的V/III比率（约10, 000到约15, 000)。 在表1中描绘优选生长条件。
[0040] 表1 -常规巧的优选生长条件
[0041]
【主权项】
1. 一种包括支撑件及排列于所述支撑件上的多个纳米角锥体的半导体发光装置，所述 多个所述纳米角锥体中的每一者包括： 第一导电类型半导体芯或芯籽晶； 第一导电类型半导体壳体，其封围所述第一导电类型半导体的所述芯或所述芯籽晶； 及 第二导电类型半导体的第一层，其在所述第一导电类型半导体的所述壳体上方，其中 所述第一导电类型半导体壳体及第二导电类型半导体的所述第一层经配置以形成在操作 中提供用于光产生的作用区的pn或pin结。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米角锥体进一步包括在第二导电类型半导 体的所述第一层上方的所述第二导电类型半导体的第二层。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一导电类型半导体芯包括n-GaN。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一导电类型半导体壳体包括n-GaN、 n-AlGaN、n-InGaN及n-InAlGaN中的至少一者。
5. 根据权利要求2所述的装置，其中第二导电类型半导体的所述第一层包括P-AlGaN 或P-InAlN且第二导电类型半导体的所述第二层包括p-GaN。
6. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一导电类型半导体芯与所述支撑件的缓冲 层电接触。
7. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一导电类型半导体壳体通过掩模层与所述 缓冲层绝缘。
8. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一导电类型包括n型且所述第二导电类型 包括P型。
9. 根据权利要求1所述的装置，其中所述纳米角锥体位于含有多个开口的介电生长掩 模上方。
10. 根据权利要求9所述的装置，其中所述第一导电类型半导体芯或芯籽晶包括从所 述多个开口中的一者突出的所述芯。
11. 根据权利要求9所述的装置，其中所述第一导电类型半导体芯或芯籽晶包括位于 所述多个开口中的一者中的所述芯籽晶。
12. 根据权利要求9所述的装置，其中所述作用区进一步包括位于所述第一导电类型 半导体壳体与所述第二导电类型半导体的所述第一层之间的至少一个量子阱。
13. 根据权利要求2所述的装置，其进一步包括减少或消除所述纳米角锥体的尖端处 的泄漏电流的至少一个特征。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中所述至少一个特征选自以下各项中的至少一 者：绝缘材料尖端掩模；植入有氢的半导体尖端区，其具有高于所述纳米角锥体的半导体 侧壁的电阻率；等离子损坏的半导体尖端区，其具有高于所述纳米角锥体的半导体侧壁的 电阻率；截头角锥体形状的纳米角锥体中的扁平尖端；及所述第一导电类型半导体壳体， 其具有截头角锥体形状。
15. 根据权利要求2所述的装置，其进一步包括减少或消除所述纳米角锥体的基底处 的泄漏电流的至少一个特征。
16. 根据权利要求15所述的装置，其中所述至少一个特征为所述第一导电类型半导体 或第二导电类型半导体的第一层中的至少一者的半导体跟部部分，所述半导体跟部部分在 接触所述第二导电类型半导体的所述第二层的电极下方延伸。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中所述半导体跟部部分包括具有大于5%铝且位 于含有多个开口的介电生长掩模上的AlGaN跟部部分。
18. -种制作纳米角锥体的方法，其包括： 在第一温度、第一压力及第一III-V比率下使用CVD形成第一导电类型III-V族半导 体芯或芯籽晶； 在第二温度、第二压力及第二III-V比率下使用CVD形成封围所述第一导电类型半导 体的所述芯或所述芯籽晶的第一导电类型III-V族半导体壳体；及 在所述第一导电类型半导体的所述壳体上方形成第二导电类型半导体的第一层以形 成所述纳米角锥体； 其中所述第一温度、所述第一压力及所述第一V-III比率中的至少一者不同于所述第 二温度、所述第二压力及所述第二V-III比率中的至少一者。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中： 所述第一温度高于所述第二温度； 所述第一压力低于所述第二压力；且 所述第一V-III比率低于所述第二V-III比率。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中： 形成所述第一导电类型III-V族半导体芯或芯籽晶包括：使用包括交替的生长及氮化 步骤的暂停CVD而形成所述芯； 在暂停CVD中的所述生长步骤期间的所述第一V-III比率低于所述第二V-III比率； 且 在所述氮化步骤期间暂停金属有机前驱物流同时增加含氮前驱物流。
21. 根据权利要求18所述的方法，其中所述纳米角锥体位于含有开口的介电生长掩模 上方。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中所述第一导电类型半导体芯或芯籽晶包括外延 生长于暴露于所述开口中的半导体缓冲层上的所述芯，使得所述芯从所述开口突出。
23. 根据权利要求21所述的方法，其中所述第一导电类型半导体芯或芯籽晶包括成核 于暴露于所述开口中的半导体缓冲层上的所述芯籽晶，使得所述芯籽晶位于所述开口中。
24. 根据权利要求18所述的方法，其中： 所述第一导电类型半导体芯包括n-GaN; 所述第一导电类型半导体壳体包括n-GaN、n-AlGaN、n-InGaN及n-InAlGaN中的至少一 者； 第二导电类型半导体的所述第一层包括P-AlGaN或P-InAlN; 形成于所述第二导电类型半导体的所述第一层上方的第二导电类型半导体的第二层 包括P-GaN; 所述第一温度为1000C到1200C，且所述第二温度为800C到1000C; 所述第一压力为50托到100托，且所述第二压力为100托到500托；且 所述第一V-III比率为5到10,且所述第二V-III比率为10, 000到15, 000。
25. 根据权利要求18所述的方法，其进一步包括在所述第二导电类型半导体的所述第 一层上方形成所述第二导电类型半导体的第二层且在所述第二导电类型的所述第二层上 方形成电极。
26. 根据权利要求25所述的方法，其进一步包括形成减少或消除所述纳米角锥体的尖 端处的泄漏电流的至少一个特征。
27. 根据权利要求26所述的方法，其中所述至少一个特征选自以下各项中的至少一 者：绝缘材料尖端掩模；植入有氢的半导体尖端区，其具有高于所述纳米角锥体的半导体 侧壁的电阻率；等离子损坏的半导体尖端区，其具有高于所述纳米角锥体的半导体侧壁的 电阻率；截头角锥体形状的纳米角锥体中的扁平尖端；及所述第一导电类型半导体壳体， 其具有截头角锥体形状。
28. 根据权利要求25所述的方法，其进一步包括形成减少或消除所述纳米角锥体的基 底处的泄漏电流的至少一个特征。
29. 根据权利要求28所述的方法，其中所述至少一个特征为所述第一导电类型半导体 或第二导电类型半导体的第一层中的至少一者的半导体跟部部分，所述半导体跟部部分在 接触所述第二导电类型半导体的所述第二层的电极下方延伸。
30. 根据权利要求29所述的方法，其中所述半导体跟部部分包括具有大于5 %铝且位 于含有多个开口的介电生长掩模上的AlGaN跟部部分。
【专利摘要】本发明的方面提供方法及装置。在一个实施例中，本发明涉及适用于例如二极管、LED及晶体管等众多半导体装置的氮化物半导体的生长。根据本发明的方法，利用基于CVD的选择性区域生长技术来使氮化物半导体纳米角锥体生长。使所述纳米角锥体直接生长或作为芯-壳体结构生长。
【IPC分类】H01L33-20, H01L33-22
【公开号】CN104769732
【申请号】CN201380058042
【发明人】欧嘉·克莱里奥克, 纳坦·加德纳, 茱莉亚诺·波尔蒂略·韦斯科维
【申请人】Glo公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年9月18日
【公告号】EP2898547A1, US8921141, US20140077220, US20150207033, WO2014047113A1