具有鍵合界面的發光器件的製作方法

2023-06-05 16:19:26 4

專利名稱：具有鍵合界面的發光器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體發光器件，其具有摻雜的晶片鍵合界面和/或較少吸收的蝕刻
停止層。相關技術描述發光二極體(LED)在需要低功耗、小尺寸和高可靠性的許多應用中作為光源而被 廣為接受。發射可見光譜的黃綠色到紅色區域內的光的能量有效二極體包含由AlGalnP合 金形成的有源層。圖1和圖2示出了常規透明襯底(TS)AlGalnP LED的製作。在圖1中，在 典型地為GaAs的半導體襯底10上生長諸如1000人！！-工！^力知孑層的蝕刻停止層12。在蝕 刻停止層12上生長包括全部置於雙異質結構配置中的下限制層、至少一個(AlxGai_x)yIni_yP 有源層和上限制層的器件層14，之後是可選的厚(例如介於5i!m與lOOym之間厚)窗口 層16，該窗口層16通常為通過氣相外延生長的p型GaP。所述限制層由透明半導體製成並 且增強了 LED的內量子效率，該內量子效率定義為有源層內複合並且發射光的電子-空穴 對的份額。同樣為透明半導體的窗口層16增大了跨過有源層的電流的擴展，並且增強了二 極管的內量子效率。發光區域可以包括單一的厚的均勻成分層或者一系列薄的阱和勢壘。GaAs優選為生長襯底，因為它與有利於形成發射可見光譜黃綠色到紅色區域內的 光的LED的成分中的y 0. 5的(AlxGai_x)yIni_yP晶格匹配。由於GaAs是吸收性的，因而 它典型地被移除並且由透明襯底18代替，如圖2所示。圖1中示出的GaAs襯底10通過以 比蝕刻停止層12快得多的速率蝕刻GaAs的蝕刻來移除。典型地為n型GaP的透明襯底 18通常通過在施加單軸力的同時在升高的溫度下對外延結構退火來晶片鍵合到該外延結 構(圖2中的蝕刻停止層12)的下表面。然後，使用適合用於p型外延GaP陽極和n型晶 片鍵合GaP陰極的常規的金屬接觸和晶片製造技術從鍵合的晶片加工LED晶片。

發明內容
在本發明的一些實施例中，透明襯底AlInGaP器件包括與常規蝕刻停止層相比可 以吸收較少的蝕刻停止層。在本發明的一些實施例中，透明襯底AlInGaP器件包括鍵合界 面，該界面可以被配置成與常規鍵合界面相比給出更低的正向電壓。降低器件中的吸收和 /或正向電壓可以提高該器件的效率。在一些實施例中，發光器件包括第一半導體結構和第二半導體結構，第一半導體 結構包括設置在n型區域與p型區域之間的AlGalnP發光層。在設置於第一和第二半導體 結構之間的界面處形成的鍵將第一半導體結構連接到第二半導體結構。界面處的至少一個 半導體層被摻雜到至少2X 1018cnT3的濃度。增大鍵合界面處的摻雜劑濃度可以降低器件的 正向電壓。在一些實施例中，通過在GaAs襯底上生長第一半導體結構形成發光器件。該第 一半導體結構包括厚度小於150人的蝕刻停止層以及設置在n型區域與P型區域之間的AlGalnP發光層。移除GaAs襯底，然後將第一半導體結構鍵合到第二半導體結構。蝕刻停 止層可以是InGaP或AlGalnP，並且可以與或不與GaAs晶格匹配。減小蝕刻停止層的厚度 和/或改變蝕刻停止層的帶隙可以降低通過蝕刻停止層的吸收。


圖1示出了生長在吸收襯底上的現有技術AlGalnP LED器件結構。圖2示出了現有技術的透明襯底AlGalnP LED。圖3示出了具有與常規蝕刻停止層相比吸收較少的蝕刻停止層的透明襯底 AlGalnP LED。圖4為Al、In、Ga和P的二元、三元和四元合金以及GaAs的能隙與晶格常數的函 數關係的曲線圖。圖5示出了具有改進的晶片鍵合界面的透明襯底AlGalnP LED。圖6為封裝的發光器件的分解視圖。
具體實施例方式希望的是最大化AlGalnP LED的電光轉換效率(wall plugeff iciency，WPE)，其 定義為從器件提取的光與供應給該器件的電功率之比。本發明的實施例嘗試通過改善外延 器件結構與透明襯底之間鍵合界面的光學特性和/或電氣特性來提高AlGalnP LED的電光 轉換效率。增大AlGalnP LED的光輸出的一種方法是減少器件內的光吸收。一種吸收源是圖 2的InGaP蝕刻停止層12。由於InGaP具有比AlGalnP發光區域更窄的帶隙，蝕刻停止層 12將吸收一些發光區域發射的光。圖3示出了具有吸收較少的蝕刻停止層20的器件。圖3中示出的器件的製作類 似於圖2中示出的器件。在吸收襯底上生長蝕刻停止層20，之後是器件層14和可選的厚窗 口層16。將吸收襯底移除，並且將剩餘結構晶片鍵合到透明襯底18。在晶片鍵合結構上形 成接觸，然後切出單獨的各LED。在一些實施例中，蝕刻停止層20為如在常規蝕刻停止層中那樣與GaAs生長襯底 晶格匹配的InGaP，但是比常規InGaP蝕刻停止層形成得更薄並且因而與厚蝕刻停止層相
比吸收更少。例如，InGaP蝕刻停止層20可以具有小於250A的厚度，更優選地小於150A,
並且更優選地小於130人。在一些實施例中，蝕刻停止層20為具有比InQ.5Gaa5P更大帶隙的材料，並且因而 更透明。該帶隙可以通過增加蝕刻停止層內的鋁的量或者通過減少蝕刻停止層內的銦的 量來增大。例如，蝕刻停止層20可以是具有比Ina5Ga(l.5P大的帶隙的四元AlGalnP或者三 元InGaP層。在AlGalnP或InGaP蝕刻停止層20內，InP成分可以小於50%，優選地介於 40%與50%之間。AlGalnP層內的A1P成分可以介於0與50%之間，最佳的A1P成分取決 於LED配置。例如，在其中電流通過蝕刻停止層的配置中，較低的A1P成分是優選的，例如在 從0%A1P到10% A1P的範圍內，其中10%A1P指的是合金(Al0.20Ga0.80)0.5In0.5P。可替換 地，在其中電流不通過蝕刻停止層的配置中，較高的A1P成分是優選的，例如在從10% A1P 到 20% A1P 的範圍內，其中 20% A1P 指的是合金(Al0.40Ga0.60)0.5In0.5P。
較大帶隙的蝕刻停止層20可以與或不與GaAs生長襯底晶格匹配。圖4示出了帶 隙與Al、In、Ga和P的二元、三元和四元合金的晶格常數的函數關係。GaAs接近圖的底部。 InP成分小於50%的InGaP層不與GaAs晶格匹配。圖4中沿著豎直虛線示出的具有成分 (AlxGai_x)a5Ina5P的四元AlInGaP層與GaAs晶格匹配。不沿著該豎直線但是具有比晶格匹 配的InGaP更高帶隙的其它四元合金可能適合作為蝕刻停止層20。
例如，(Ala 10Ga0.90) o. 5In0.5P的四元蝕刻停止層可以用於被配置成發射具有 彡620nm的主波長的可見光譜紅色區域內的光的LED。在這種情況下，四元蝕刻停止層的 厚度優選地S500A,更優選地<250人，並且更優選地S150A。可替換地，非零A1P成分 可以與較低的InP成分組合以製成更透明的層，例如仏『…知。^』!^』。對於被配置 成發射較短波長的光(例如黃色或琥珀色光)的LED而言，較高的A1P成分會是優選的， 例如(Al0.15Ga0 85) 0.5In0 5P 或者(Al0.15Ga0.85) 0.55In0.45P。具有與(Al0.30Ga0.70)0.5In0.5P—樣高 的A1P成分的蝕刻停止層被證明起作用，儘管在具有(AkjGaaJuInuP蝕刻停止層的這 樣的LED的一些實例中，觀察到LED Vf增大，這可能是由於暴露於空氣、高溫晶片鍵合過 程中的環境或者蝕刻停止層蝕刻溶液的高A1P成分層的氧化而引起的。一種降低內部吸 收同時避免這種高Vf的方法可以是以一系列不連續的梯級或者以連續斜坡緩慢地增加蝕 刻停止層的A1P成分。可替換地，如果該蝕刻停止層不用作電接觸層，那麼該蝕刻停止層 處的氧化就不是問題，並且可以使用甚至更高的A1P成分、例如(Ala4(lGa(l.6CI)a5In(l.5P或者 (Al0.40Ga0.60) 0.55In0.45P 而沒有 Vf 不利結果。LED的發射光譜由FWHM ^ 1. 8kT近似給出，其中FWHM為以eV為單位測量的LED 發射光譜的半高全寬，k為玻爾茲曼常數，並且T為以開爾文為單位的LED溫度。為了最小 化蝕刻停止層內的內部吸收，蝕刻停止層的帶隙因而應當增大到有源層帶隙能量以上的至 少近似1. 8kT的值。由於室溫對應於大約25meV，並且由於經偏置的LED將加熱到室溫以 上，因而在一些實施例中，蝕刻停止層的帶隙通過使用增加的A1P成分或者減少的InP成分 或者這兩者而增大到有源層帶隙以上的至少50meV的值。在其中發光層發射長波長的光(例如紅色和橙紅色光)的器件中，發光層中的 A1P成分足夠低，從而可以使得蝕刻停止層20是透明的。例如，被配置成發射紅色光的 LED可以具有(AU^JuInuPm有源層成分。在這種情況下，可以通過使用具有諸如 (Al0.15Ga0.85)0.5In0.5P或(Alc^Gau^^In。.』的成分的蝕刻停止層來使得蝕刻停止層是透 明的。在其中蝕刻停止層是透明的這些情況下，蝕刻停止層的厚度由應變和馬修斯-布萊 克斯利(Matthews-Blakeslee)臨界厚度限制，因此可以使用達到例如500人厚的較厚的蝕 刻停止層。在一些情況下，增大蝕刻停止層帶隙超過有源層帶隙以上50meV可能是不實際 的，因此圖1中的常規蝕刻停止層12與上面所描述的透明蝕刻停止層之間的折中會是優選 的。例如，帶隙等於或稍大於有源層帶隙的蝕刻停止層在一些情況下會是優選的，而在其它 情況下，帶隙=有源層帶隙+kT 有源層帶隙+0. 025eV的蝕刻停止層或者帶隙=有源層帶 隙+2kT 有源層帶隙+0. 050eV的蝕刻停止層會是優選的。晶格失配的蝕刻停止層可以是薄的。通常，晶格失配越大，那麼該層應當越薄，以 便避免應變弛豫。例如，由生長在GaAs上的(AlxGai_x)a6C1In(1.4(1P構成的蝕刻停止層應當保 持低於大約300A的厚度，而由生長在GaAs上的(AlxGai_x)a55In(1.45P構成的蝕刻停止層應 當保持低於大約800人的厚度，以便避免應變弛豫。如果這些成分對於有源層發射的光不是透明的，那麼較薄的這些成分的蝕刻停止層會是優選的，以便避免吸收。例如，晶格失配 的蝕刻停止層20可以小於250A厚，更優選地小於150A,並且更優選地小於130入。將A1P添加到晶格匹配或晶格失配的蝕刻停止層可以增大生長蝕刻停止層的溫 度，這可以有利地抑制氧雜質併入蝕刻停止層中。在一些實施例中，所述器件中包括多個蝕刻停止層。多個蝕刻停止層可以通過 GaAs層彼此分開，但是它們不是必須彼此分開。這些多個蝕刻停止層中的至少一個可以 由諸如InGaP或AlInGaP之類的磷化物層構成，而一個或多個其它蝕刻停止層可以由諸如 AlGaAs之類的砷化物層構成。各器件層生長在最後的蝕刻停止層上。上面的實施例中描述 的任何蝕刻停止層可以用在具有多個蝕刻停止層的器件中。器件中的各蝕刻停止層中的每 一個可以具有相同的性質(例如成分和厚度)，但是它們不是必須如此。在第一實例中，第 一 InGaP蝕刻停止層生長在GaAs襯底上，之後是GaAs層，之後是第二 InGaP蝕刻停止層。 在第二實例中，AlGaAs第一蝕刻停止層生長在GaAs襯底上，之後是InGaP第二蝕刻停止層。 在第三實例中，AlGaAs第一蝕刻停止層生長在GaAs襯底上，之後是AlInGaP第二蝕刻停止 層。以上描述的任何方法或者單獨地或者以任意組合地可以降低內部吸收並且因而 增大LED光輸出或者WPE。增大AlGalnP LED的WPE的另一種方法是降低器件的正向電壓Vf。晶片鍵合透明 襯底AlGalnP LED中增大的Vf的一種來源是透明GaP襯底18與AlGalnP器件層14之間 的晶片鍵合界面，該晶片鍵合界面可以包含不完整的「懸掛」鍵，或者與晶體生長、蝕刻和晶 片鍵合過程相關聯的諸如碳、氧或者有機或無機化合物的雜質。這些懸掛鍵或雜質典型地在晶片鍵合界面處或其附近產生妨礙跨界面載流子輸 運的電子缺陷態。一種降低這些缺陷態對\的影響的方法是如圖5所示對晶片鍵合界面 處或其附近的區域進行摻雜。在圖5的器件中，器件層14通過鄰近器件層14生長的蝕刻 停止層20與在透明襯底18上生長的InGaP鍵合層22之間的界面而鍵合到透明襯底18。 InGaP鍵合層22可以具有例如0 %與50 %之間、更優選地5 %與30 %之間並且更優選地8 % 與16%之間的InP成分。在常規器件中，形成鍵合界面的層典型地摻雜到大約lX1018cm_3 的摻雜劑濃度。在圖5所示的器件中，鍵合層22和蝕刻停止層20之一或這兩者中的摻雜 劑濃度為至少2X1018cm_3，更優選地至少5X1018cm_3，並且更優選地至少7 X 1018cm_3，直到 例如2X1019cnT3。在一優選實施例中，摻雜劑為Te，但是可以使用Si、S或者包括p型摻雜 劑的任何其它適當的摻雜劑。當使用諸如Si的典型地不完全激活的摻雜劑時，優選的摻雜 水平可以更高。此外，鍵合層22中最佳的InP成分可以更高，因為較小的Si原子不向晶格 添加附加的應變。器件層14包括夾在n型區域與p型區域之間的發光區域。該發光區域包括經常 不摻雜的至少一個發光層。在一些實施例中，蝕刻停止層20和鍵合層22之一或這兩者與 n型區域和p型區域之一或這兩者相比被更重地摻雜。在圖5中所示的鍵合界面的頂側上，蝕刻停止層20可以是與GaAs晶格匹配的常 規厚InGaP層或者一個或多個如上所述的依照本發明實施例的蝕刻停止層。在圖1所示的 現有技術器件中，InGaP蝕刻停止層12生長在GaAs緩衝層上，該緩衝層生長在GaAs襯底 10上。從GaAs到InGaP或者到(AlxGai_x)yIni_yP的轉變要求氣相化學從GaAs層中的AsH3改變為InGaP或(AlxGai_x)yIni_yP層中的PH3，並且生長暫停典型地用於這種AsH3到PH3的 切換順序。在本發明的一些實施例中，摻雜劑源流在該生長暫停期間保持繼續以便增大蝕 刻停止層20中的摻雜劑濃度。因此當蝕刻停止層的生長開始時，晶片的表面利用摻雜劑預 淨化，這可以增大蝕刻停止層20中的摻雜劑濃度。在一些實施例中，PH3的流量在蝕刻停止 層20的生長期間降低。在這樣的情況下，在蝕刻停止層20的生長期間使用的PH3流量可 以小於用來生長器件層14的PH3流量。例如，在一些實施例中，用來生長蝕刻停止層20的 ？氏流量可以僅為用來生長器件層14的最低PH3流量的80%。在其它實施例中，用來生長 層20的PH3流量可以僅為用來生長器件層14的最低PH3流量的50%。鍵合層22位於圖5中所示的鍵合界面的底側上。透明襯底18由GaP構成並且鍵 合層22由InxGai_xP構成，其中x典型地介於0%與50%之間，更優選地介於5%與30%之 間，並且更優選地介於8%與16%之間。由於x典型地不為0%，因而鍵合層22不與GaP襯 底18晶格匹配，並且InGaP鍵合層22生長到典型地處於從馬修斯_布萊克斯利臨界厚度 的0.5x到3x的範圍內以用於應變弛豫。如果發生弛豫，那麼InGaP鍵合層22典型地在晶 片表面上具有輕度的交叉影線(crosshatch)，在10X10或50X50 iim原子力顯微圖像中峰 至谷表面粗糙度為 5至15nm，並且RMS粗糙度為 2至3nm。鍵合層中的高摻雜常規上通過增大摻雜劑源流來實現。在大的摻雜劑原子(例如 Te)的情況下，在併入諸如Te的大摻雜原子與併入諸如銦的大基體元素原子到較小的GaP 晶格中之間存在顯著的競爭。這種競爭在InGaP鍵合層22內產生Te抑制與銦抑制之間的 反饋環。維持期望的InP成分同時增大Te摻雜濃度要求使用較高的Te摻雜源流，但是較高 的Te摻雜源流抑制銦的併入並且降低InP成分，這要求使用較高的銦源流。而該較高的銦 源流又抑制Te的併入並且要求甚至更高的Te摻雜源流，這又要求甚至更高的銦源流。這種 競爭通常導致或者鍵合層22中太少的InP，或者鍵合層22中太多的InP，這使得難以可復 現地生長具有期望的厚度、InP成分和摻雜劑濃度的鍵合層。太多的InP可能導致發生三維 島生長模式，這種生長模式給出太粗糙的表面，並且通常導致有高度缺陷且不傳導的膜，從 而產生具有高的LED。太少的InP可能導致低質量的鍵，以及鍵合界面處的氣泡。由 於InP具有比GaP更弱的鍵強度，因而晶片鍵合界面處InP的存在允許在晶片鍵合期間在 晶片鍵合界面處實現更多的原子重新排列，並且因而改善透明襯底18與蝕刻停止層20之 間的鍵。因此，在鍵合界面處最小量的InP是優選的。在本發明的一些實施例中，InGaP鍵合層22生長到其中鍵合層22足夠弛豫以便允 許更多的摻雜劑併入的厚度。例如，鍵合層22可以生長到這樣的厚度，該厚度大於3000人 厚，更優選地介於5000與20000人之間，並且更優選地介於5000與10000人之間，這可能 超過馬修斯-布萊克斯利臨界厚度與3x —樣多或者更多。隨著鍵合層22的厚度的增大，表 面粗糙度典型地增大，例如增大到峰至谷表面粗糙度 15nm至 50nm或者更多，以及3nm 至6nm或者更多的RMS粗糙度。粗糙的表面和減小的應變可以降低鍵合層中In和Te併入 之間的競爭，並且可能顯著地對In和Te併入到鍵合層中之間的相互作用去耦合，從而對於 給定Te摻雜源流而言允許併入更多Te。Te和In併入的這種去耦合可以導致更加可復現 的製造工藝。在一些實施例中，鍵合層22生長得足夠厚以便開始基本上弛豫，並且在生長 InGaP鍵合層22期間使用恆定的摻雜源流，從而導致對於固定的摻雜源流速自然增大的摻 雜劑濃度。在其它實施例中，使用固定的摻雜劑源流，直到InGaP鍵合層22基本上弛豫，然後使用更高的摻雜劑源流以便進一步增大膜中的摻雜劑濃度，而不顯著降低膜中的銦成 分，或者不增大銦源流。在這樣的實施例中，膜中的摻雜濃度可以增大到大於lX1019cnT3， 同時將鍵合層22中的InP成分維持到目標值的0. 5 %內，而銦源流沒有變化。在一些實施 例中，InGaP鍵合層的至少一部分摻雜到至少5X 1018cm_3的濃度。與Hoshi在美國專利5，196，375中教導峰至谷粗糙度< 13nm的更平滑表面對於 晶片鍵合層中的低氣泡密度是優選的形成對照的是，鍵合層22的增大的表面粗糙度也可 以通過減少晶片鍵合界面處的氣泡來增大晶片鍵合成品率。在依照本發明實施例的TS AlGalnP器件的第一實例中，蝕刻停止層是常規的例如 與GaAs晶格匹配的InGaP，其生長到大於250人的厚度。鍵合層22是InP成分介於0%與 50%之間、更優選地介於5%與30%之間並且更優選地介於8%與16%之間的InGaP，其生 長到大於700人的厚度，並且用Te摻雜到8 X 1018cm_3的濃度。已經觀察到這種器件的Vf小 於常規器件的Vf。在依照本發明實施例的TS AlGalnP器件的第二實例中，蝕刻停止層是常規的例如 與GaAs晶格匹配的InGaP，其生長到大於250人的厚度。鍵合層22是InP成分介於0%與 50%之間、更優選地介於5%與30%之間並且更優選地介於8%與16%之間的InGaP，其生 長到介於2000A與20000A之間的厚度，並且用Te摻雜到8X 1018cnT3的濃度。已經觀察 到這種器件的Vf小於常規器件的Vf。依照本發明的實施例，在第三實例中，蝕刻停止層20為與GaAs晶格匹配的InGaP， 其生長到小於150人的厚度並且用Te摻雜到小於1018cm_3的濃度。鍵合層22是InP成分 介於0%與50%之間、更優選地介於5%與30%之間並且更優選地介於8%與16%之間的 InGaP，其生長到介於2000人與20000人之間的厚度，並且用Te摻雜到8X1018cnT3的濃 度。已經觀察到這種器件的、大約與常規器件的Vf相同，但是該器件具有比常規器件更高 的光輸出。在第四實例中，蝕刻停止層20為與GaAs晶格失配的AlGalnP，其生長得足夠薄以 便避免應變弛豫，具有例如(AlaAa^hjIn^P的成分和小於500入的厚度，用Te摻雜到 大於2X 1018cm_3的濃度。鍵合層22是InP成分介於0%與50%之間、更優選地介於5%與 30%之間並且更優選地介於8%與16%之間的InGaP，其生長到介於2000人與20000人之 間的厚度，並且用Te摻雜到8X 1018cm_3的濃度。在第五實例中，有源層為0. 45彡y彡0. 55的Ini_yGayP，並且蝕刻停止 層20為與GaAs晶格失配的AlGalnP，其生長得足夠薄以便避免應變弛豫，具有例如 (Al0.10Ga0.90) 0.55In0.45P的成分和小於 500人的厚度，用Te摻雜到大於5X 1017cm_3的濃度。 鍵合層22是InP成分介於8%與16%之間的InGaP，其生長到介於800人與20000人之間 的厚度，並且用Te摻雜到大於lX1018cm_3的濃度。圖6為如在美國專利6，274，924中更詳細地描述的封裝發光器件的分解視圖。散 熱器嵌塊100放置到插入模製引線框架中。插入模製引線框架為例如圍繞提供電氣路徑的 金屬框架106模製的填充塑性材料105。嵌塊100可以包括可選的反射器杯102。可以為 上面實施例中描述的器件中的任何一個的發光器件管芯104直接地或者通過導熱載具103 間接地安裝到嵌塊100。可以添加可以是光學透鏡的覆蓋物108。
已經詳細地描述了本發明之後，鑑於本公開內容，本領域技術人員應當理解的是， 在不脫離本文描述的發明構思的精神的情況下，可以對本發明做出若干修改。例如，儘管本 文描述的實施例為III-P發光二極體，但是應當理解的是，例如雷射器的其它器件和其它 材料系統也落在本發明的範圍內。因此，不應當預期本發明的範圍限於所說明和描述的特 定實施例。
權利要求
一種器件，包括第一半導體結構，包括設置在n型區域與p型區域之間的AlGaInP發光層；第二半導體結構；以及在設置在該第一半導體結構和第二半導體結構之間的界面處形成的鍵；其中該鍵將該第一半導體結構連接到該第二半導體結構；並且鄰近該界面的半導體層被摻雜到至少2×1018cm 3的濃度。
2.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層被摻雜到至少5X IO18CnT3的濃度並 且具有大於3000人的厚度。
3.權利要求ι的器件，其中鄰近該界面的半導體層為5000人與10000人厚之間並且 用Te摻雜到至少5 X IO18CnT3的濃度的InGaP層。
4.權利要求3的器件，其中鄰近該界面的該半導體層是鄰近該界面的第一半導體層；並且 鄰近該界面的第二半導體層是小於250人厚且用Te摻雜的InGaP層。
5.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層具有大於15nm的峰至谷粗糙度。
6.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層具有與GaAs的體晶格常數不同的體 晶格常數。
7.權利要求6的器件，其中具有與GaAs的體晶格常數不同的體晶格常數的鄰近該界面 的該半導體層是InGaP和AlGaInP之一。
8.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的該半導體層具有漸變的成分。
9.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層的帶隙大於該發光層的帶隙。
10.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層的帶隙大於該發光層的帶隙加上 0.025eVo
11.權利要求1的器件，其中該第二半導體結構包括至少 ομ m厚的透明GaP層。
12.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層與該ρ型區域和η型區域中的至少 一個相比被更重地摻雜。
13.權利要求1的器件，其中鄰近該界面的半導體層是鄰近該界面的第一半導體層；並且 鄰近該界面的該第一半導體層是厚度小於500人且用Te摻雜到大於2 X IO18CnT3的濃 度的 AlGaInP ；鄰近該界面的第二半導體層是InP成分介於8 %與16 %之間、具有2000人與20000人 之間的厚度且用Te摻雜到8 X IO18CnT3的濃度的InGaP。
14.一種方法，包括在GaAs襯底上生長第一半導體結構，該第一半導體結構包括厚度小於150人的蝕刻停止層；以及設置在η型區域與ρ型區域之間的AlGaInP發光層；移除該GaAs襯底；以及將該第一半導體結構鍵合到第二半導體結構。
15.權利要求14的方法，其中該蝕刻停止層是InP成分介於45%與50%之間的InGaP 或AlGalnP。
16.權利要求14的方法，其中該蝕刻停止層和該GaAs襯底具有相同的體晶格常數。
17.權利要求14的方法，其中該蝕刻停止層和該GaAs襯底具有不同的體晶格常數。
18.權利要求14的方法，其中該第二半導體結構包括鍵合層；並且該第一半導體結構和該第二半導體結構通過設置在該蝕刻停止層與該鍵合層之間的 鍵而鍵合。
19.權利要求18的方法，其中該鍵合層具有至少5000人的厚度。
20.權利要求18的方法，其中該鍵合層摻雜到至少5XIO18CnT3的濃度。
21.權利要求14的方法，其中 該蝕刻停止層為第二蝕刻停止層；該第一半導體結構還包括第一蝕刻停止層。
22.權利要求21的方法，其中該第一蝕刻停止層和第二蝕刻停止層具有不同的成分。
23.權利要求21的方法，其中該第一蝕刻停止層為AlGaAs並且該第二蝕刻停止層為 InGaP 和 AlInGaP 之一。
24.一種方法，包括在GaAs襯底上生長第一半導體結構，該第一半導體結構包括 體晶格常數與GaAs的晶格常數不同的蝕刻停止層；以及 設置在η型區域與ρ型區域之間的AlGaInP發光層； 移除該GaAs襯底，以及 將該第一半導體結構鍵合到第二半導體結構。
25.權利要求24的方法，其中該第一半導體結構通過設置在該蝕刻停止層與鍵合層之間的界面處的鍵而鍵合到該 第二半導體結構；該蝕刻停止層為具有小於500人的厚度並且用Te摻雜到大於5Χ IO17CnT3的濃度的 AlGaInP ；並且該鍵合層是InP成分介於8%與16%之間、具有介於800Α與20000人之間的厚度並 且用Te摻雜到大於1 X IO18CnT3的濃度的InGaP。
26.權利要求24的方法，還包括形成該第二半導體結構，其中形成該第二半導體結構 包括提供透明襯底；以及在該透明襯底上生長鍵合層；其中該鍵合層具有與該透明襯底的體晶格常數不同的體晶格常數；並且 該鍵合層生長到大於該鍵合層應變弛豫的臨界厚度的厚度。
全文摘要
在本發明的一些實施例中，透明襯底AlInGaP器件包括與常規蝕刻停止層相比吸收可以較少的蝕刻停止層。在本發明的一些實施例中，透明襯底AlInGaP器件包括可以被配置成與常規鍵合界面相比給出更低正向電壓的鍵合界面。降低器件中的吸收和/或正向電壓可以提高器件的效率。
文檔編號H01L33/02GK101897047SQ200880120873
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月15日 優先權日2007年12月14日
發明者A·芒克霍爾姆, D·L·科布倫茨, H·趙, P·N·格裡洛特, R·I·阿爾達茲 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司;飛利浦拉米爾德斯照明設備有限責任公司