氮化物半導體發光器件及其製造方法
2023-12-08 16:47:06
專利名稱：氮化物半導體發光器件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種氮化物半導體發光器件及其製造方法，和一種可以增強光輸出和工作可靠性的氮化物半導體發光器件及其製造方法。
背景技術：
現在將對普通的氮化物半導體發光器件的示意性堆疊結構及其製造方法進行描述。
普通氮化物半導體發光器件提供為堆疊結構，該堆疊結構包括從較低側順序堆疊的襯底、緩衝層、n＝GaN層、有源層和p-GaN層。
詳細地，為了使由於襯底例如藍寶石襯底和n-GaN層的晶格常數和熱膨脹係數的差異造成的晶體缺陷最小化，在低溫下由非晶相的基於GaN的氮化物或者基於AlN的氮化物形成緩衝層。在高溫下形成矽摻雜濃度為1018/cm3的n-GaN層作為第一電極接觸層。其後，生長溫度降低並形成有源層。接著，生長溫度再次升高並且形成鎂(Mg)摻雜的p-GaN層。
具有上述堆疊結構的氮化物半導體發光器件形成為p-/n-結結構，所述p-/n-結結構利用n-GaN層作為第一電極接觸層和利用p-GaN作為第二電極接觸層。
為了形成用作第二電極接觸層的p-GaN層，利用氮化物半導體的p-/n-結髮光器件使用Cp2Mg或者DMZn作為摻雜源。在DMZn的情況下，由於在p-GaN層中Zn處於「深能級」，並且具有非常高的激活能，因此當施加偏壓時，作為載流子的空穴載流子濃度被限制為大約1×1017/cm3。因此，採用具有低激活能的Cp2Mg MO(金屬有機的)作為摻雜源。
如果採用Cp2Mg為摻雜源來生長Mg摻雜的p-GaN層，載氣NH3和從摻雜源分離出來的氫(H)氣結合形成Mg-H複合物，其顯示出大於～106Ω的高電阻絕緣特性。因此，為了在有源層中空穴與電子再結合過程期間能發射光，激活過程是必需的，以使複合物Mg-H鍵斷裂。由於Mg摻雜的p-GaN層具有高電阻，因此如果沒有任何改變其不能被使用。在N2，N2/O2的環境中，在600～800℃的溫度下通過退火過程實施激活過程。但是，由於存在於p-GaN層中的Mg具有低激活效率，與作為第一電極接觸層使用的n-GaN層相比，其具有相對高的電阻值。在實際環境中，激活過程之後p-GaN層中Mg的原子濃度為1019～1020/cm3，並且對純載流子傳導率起作用的空穴載流子濃度為1017～1018/cm3，其相當於最大103倍的差異。還報導了空穴遷移率為10cm2/vsec，這是非常低的值。由於保留在p-GaN層中的沒有完全激活的Mg原子濃度，從有源層向表面發射的光被捕集，或者當施加高電流時，由於相對較高的電阻值產生熱量，使得發光器件的壽命被縮短，從而對可靠性有致命的影響。
具體地，在採用倒裝晶片技術的大尺寸/高功率1mm×1mm發光器件的情況下，由於施加遠高於傳統電流20mA的350mA電流，在p-/n-結面處產生的結溫度高於100℃，這對於器件可靠性有致命的影響並且將來對於產品的應用產生限制。由電阻組分(resistance component)的增加以及由於電阻組分的增加引起的粗糙表面特性導致產生大量的熱，其中所述電阻組分的增加是由於保留在用作第二電極接觸層的p-GaN層中的沒有被激活作為載流子的Mg原子濃度所引起。
同時，在上述p-/n-結髮光器件中，用作第一電極接觸層的n-GaN層可以輕易地在臨界厚度內控制空穴濃度為5～6×1018/cm3，以確保與矽摻雜濃度相稱的結晶度，所述矽摻雜濃度取決於SiH4或者Si2H6的流量的增加，同時在作為第二電極接觸層的p-GaN層中，雖然增加Cp2Mg的流量以摻雜高於最大～1020/cm3的Mg原子，但基本用作載流子的空穴濃度被限制在1～9×1017/cm3範圍內。最後，傳統發光器件被製成具有不對稱摻雜特徵的p-/n-結結構。
因此，用作第二電極接觸層的p-GaN層的低載流子濃度和高電阻組分導致發光效率減小。
為解決上述問題，已經推薦了一種常規方法，該方法通過使用具有良好透射和良好電流擴展以及低接觸電阻的Ni/Au TM(透明薄金屬)作為第二電極以增加光學功率。但是，當應用到大尺寸/高功率發光器件時，該常規方法嚴重影響了器件的可靠性。在採用GaN半導體的發光器件中這個問題仍舊沒有解決。
發明內容
技術問題為解決上述問題，本發明提供一種氮化物半導體發光器件及其製造方法，能增加光學功率和可靠性。
而且，本發明提供一種氮化物半導體發光器件及其製造方法，能解決由於Mg摻雜的p-GaN導致的光學功率和工作可靠性降低。
技術解決方案為實現上述目標，提供一種氮化物半導體發光器件，包括第一氮化物半導體層；在第一氮化物半導體層上形成的有源層；和在有源層上形成的「C」(碳)摻雜的第二氮化物半導體層本發明的另外一個方面，提供一種氮化物半導體發光器件，包括用作第一電極接觸層的第一氮化物半導體層；在第一氮化物半導體層上形成的有源層；在有源層上形成的「C」(碳)摻雜的第二氮化物半導體層，和在「C」(碳)摻雜的第二氮化物半導體層上形成並用作第二電極接觸層的第三氮化物半導體層。
本發明的另外一個方面，提供一種製造氮化物半導體發光器件的方法，該方法包括在襯底上形成第一氮化物半導體層；在第一氮化物半導體層上形成有源層；和在有源層上形成「C」(碳)摻雜的第二氮化物半導體層。
有益效果根據本發明，氮化物半導體發光器件有源層的結晶度可以增加，並且光學功率和可靠性也可以提高。
而且，p-GaN層的特性被改進以加強發光器件的發光效率和可靠性。
本發明的精神通過附圖將得到更清楚的理解。圖中圖1是按照本發明的氮化物半導體發光器件的截面圖；圖2和3是表示在高生長溫度下熱離解的TMGa鍵合結構示意圖，和具體地，圖2是熱離解前TMGa的化學式和圖3是熱離解後TMGa的化學式；和圖4是根據本發明的氮化物半導體發光器件中delta摻雜的氮化物半導體層的說明圖。
具體實施例方式
下文中，將參考附圖對本發明的實施方案進行描述。
圖1是根據本發明的氮化物半導體發光器件的截面圖；參考圖1，根據本發明的氮化物半導體發光器件包括襯底201、緩衝層203、In摻雜的GaN層205、n-GaN層207、低摩爾In摻雜的GaN層或者低摩爾InGaN層209、有源層211、「碳(C)」摻雜的p-GaN層213和n-InGaN層215。
本發明中，在500～600℃的低生長溫度下於襯底201上生長緩衝層203，例如，藍寶石襯底。在這裡，緩衝層203可以形成為AlInN/GaN的堆疊結構、InGaN/GaN的超晶格結構、InxGa1-xN/GaN的堆疊結構和AlxInyGa1-(x+y)N/InxGa1-xN/GaN的堆疊結構中的一種。
接著，在高生長溫度下緩衝層203再結晶，並且在同樣溫度條件下In摻雜的GaN層205生長到小於2μm的厚度。其後，用作第一電極接觸層的n-GaN層207生長為總厚度小於2μm的AlGaN/n-GaN超晶格層。
AlGaN/GaN超晶格層形成為超晶格結構，其包括具有20％Al組分的生長到厚度小於100的未摻雜AlGaN以及厚度小於300的矽(Si)摻雜的n-GaN層。而且，AlGaN/n-GaN超晶格層至少具有一個周期，所述一個周期由AlGaN層和n-GaN層組成並且形成的厚度小於400，並且通過重複生長所述一個周期來形成總厚度小於2μm的AlGaN/n-GaN超晶格層。另外，形成AlGaN/n-GaN超晶格層，使得每個AlGaN層和n-GaN層的厚度小於在相對較低溫度下形成的緩衝層203，並且只有n-GaN層摻雜Si。
此外，為了增加有源層211的內部量子效率，在有源層生長前，生長低摩爾In摻雜的GaN層或者低摩爾InGaN層209作為應變控制層，該應變控制層能夠控制有源層211的應變。生長低摩爾In摻雜的GaN層或者低摩爾InGaN層209，使得摻雜的銦含量低於5％。而且，生長低摩爾In摻雜的GaN層或者低摩爾InGaN層209，使得其厚度為100～300。
當有源層211發射具有所期望的波段的光時，具有一個周期的單量子阱或者多量子阱生長為InxGa1-xN(15～35％)/InyGa1-YN(低於5％)結構，所述一個周期由阱層/勢壘層組成。雖然在圖中未顯示，但是在阱層和勢壘層之間還可以形成原子水平的SiNx簇層，以增加有源層211的發光效率。
接著，增加生長溫度以生長「C」摻雜的p-GaN層213。「C」摻雜的p-GaN層213的生長方式為本發明的特徵，將在圖2和圖3中詳細描述。
接著，用作第二電極接觸層的n-InGaN層215生長為超梯度結構(supergrading structure)，其中銦含量隨後被控制。
通過上面的製造過程，本發明中的氮化物發光器件形成n-/p-/n-結結構。在n-InGaN層215上形成的第二電極材料由n-InGaN層215的摻雜相或者能帶隙差異來確定。然後，由於為了增加電流的擴展效應，n-InGaN層215具有超梯度結構，其中銦含量線性變化以控制能帶隙，因此第二電極材料可以為透射性氧化物或者透射性電阻金屬(transmissiveresistive metal)。第二電極材料的例子包括ITO、IZO(In-ZnO)、GZO(Ga-ZnO)、AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-GaZnO)、IGZO(In-GaZnO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO等等。
與傳統的發光器件相比，具有上述結構的發光器件能增加30～50％的光學功率，並且它還能提高發光器件的工作可靠性。
在下文中，將參考圖2～4說明「C」摻雜的p-GaN層213的生長過程。
圖2和3是表示在高生長溫度下熱離解的TMGa鍵合結構示意圖，具體地，圖2是熱離解前TMGa的化學式和圖3是熱離解後TMGa的化學式。
為了生長「C」摻雜的p-GaN層213，本發明利用用於生長GaN層的TMGa((CH)3Ga)作為摻雜源，代替用作p-型摻雜源的Cp2Mg或者DMZn。詳細地，在高生長溫度下，TMGa((CH)3Ga)源的熱離解期間產生的「C」源被用作p-GaN層的摻雜源，以生長「C」摻雜的p-GaN層213。換句話說，如圖3所示，可以看出，在高生長溫度下，「C」源通過TMGa(三甲基鎵)MO源熱離解得到的化學式所產生。在p-GaN層生長期間產生的「C」源用作摻雜源。根據本發明的方法，與傳統工藝相似，可根據Mg或者Zn摻雜來控制表面粗糙度，根本上防止俘獲中心的出現，並且可以提供相對好品質的p-GaN層。在圖3中，附圖標記10代表「C」源。
為了實現本發明，應用「富Ga」技術，該技術減少超過10倍的包括用作生長GaN層的TMGa源和NH3源氣體的V/III比率。這是因為在超過1000℃的高生長溫度熱離解期間，TMGa源產生「C」組分，但是作為N源引入的NH3氣也被裂解產生殘餘的氫(H)氣，並且進行C-H的再結合以形成副產物。因此，通過明顯減少V/III比率即NH3源氣體流量小於10倍，可增加摻雜「C」的效率。
如上所述，本發明使用「富Ga」生長技術，以利用TMGa MO源中的「C」作為p-型摻雜源，現在將更詳細地描述。
當通常採用摻雜源，例如Cp2Mg或者DMZn時，NH3源氣體同載氣一起引入，在所述載氣中混合H2、N2和H2/N2。由於H2氣和N2氣作為載體，並且在大於1000℃的高溫下不被熱離解，因此它們被排出而不形成副產物。然而，在NH3源氣體的情況下，隨著生長溫度的增加，裂解效率增加產生大量氫氣。因此，從TMGa分解出的「C」能容易地再結合為「C-H」。因此，熱離解的H氣成為形成傳統Mg-H複合物或者Zn-H複合物的主要因素。因此，利用「C」作為摻雜源，引入幾升到幾十升的摻雜源的傳統方法未能獲得期望的摻雜效率。因此，使用V/III比率控制技術和delta摻雜技術，V/III比率控制技術最大可能地減少NH3源氣體的量，例如，超過至少兩倍並且明顯增加TMGa源的量，delta摻雜技術明顯增加超過兩倍於傳統方法的TMGa源的引入量，持續幾秒鐘或者幾十秒鐘。
圖4是按照本發明在氮化物半導體發光器件中的delta摻雜氮化物半導體層的說明圖。
如圖4所示，在本發明中，調整TMGa源的劑量以周期性變化，從而形成P-GaN層，並且通過這麼作，實施delta摻雜。
按照本發明的氮化物半導體發光器件的製造方法，通過新的生長技術基於未摻雜的GaN層來生長p-GaN層，以形成具有鏡面的高品質p-GaN層。
「C」摻雜的p-GaN層213總厚度限制在50～3000範圍內並且delta摻雜時間優選實施1～60秒。
雖然傳統的Mg摻雜的p-GaN層被激活，Mg原子濃度為1019～1020/cm3，但是對發光有貢獻的純空穴載流子濃度為～3×1017/cm3。因此，最大103/cm3的過量Mg原子存在於層中。這些過量的Mg原子擴散到Mg-H複合物或者有源層中，並且當施加偏壓時，作為電阻組分和載流子俘獲中心，以減少內部量子效率，因而減少光學功率。為解決上述問題，本發明有效地抑止上述問題，增強內部量子效率和增加光學功率。
下文中，將會更詳細地描述氮化物半導體發光器件製造方法的實施方案。
首先，在本發明中，在高溫下僅僅將H2載氣提供到藍寶石襯底201上以清洗藍寶石襯底。其後，在降低生長溫度到540℃的步驟中，引入NH3源氣體以實施藍寶石襯底的氮化，例如持續10分鐘。
接著，具有1stAlInN/1stGaN/2ndAlInN/2ndGaN結構的緩衝層203生長到厚度大約500。然後，在6分鐘內將生長溫度增加至1060℃，低溫緩衝層203在NH3源氣體和H2載氣的混合物環境中重結晶2分鐘，並且在同樣的生長溫度下，生長厚度大約2μm的摻雜銦的單晶GaN層205。
接著，生長溫度降到1030℃，並且含10％的Al組分的未摻雜AlGaN層和重摻雜Si的n-GaN層分別生長到厚度為50和250。此時，Al含量可在0.05～0.3範圍內(1對應於100％)。未摻雜的AlGaN層和重摻雜Si的n-GaN層可以形成10～200的厚度。因此，AlGaN/n-GaN的超晶格結構包括40個周期，其中每個周期形成的厚度為300，並且其AlGaN/n-GaN的超晶格結構生長的總厚度為1μm，並且用作第一電極接觸層207。此時，n-GaN層的Si摻雜濃度可為1～9×1018/cm3。
據報導，具有AlGaN/n-GaN超晶格結構的第一電極接觸層的空穴遷移率和濃度分別為450cm2/V sec和2×1018/cm3，比現有的具有同樣厚度和Si摻雜濃度的n-GaN層要高1.5～2倍。
而且，為了調整有源層的應變，具有5％銦含量(波長480nm)的低摩爾In摻雜的InGaN層或者低摩爾InGaN層209在750℃下生長為300的厚度。在2英寸的藍寶石襯底上，以具有均勻輪廓的「螺旋生長模式」有目的地控制低摩爾In摻雜的InGaN層或者低摩爾InGaN層209。接著，在同樣的生長溫度下，生長有源層211，該有源層211具有未摻雜矽的InGaN/InGaN結構的單量子阱(SQW)。在有源層211中，勢壘層具有低於5％的銦含量以及約200的厚度。
接著，生長溫度增加到1000℃以生長厚度為0.1μm的「C」摻雜的p-GaN層213。「C」摻雜的p-GaN層通過delta摻雜生長，其中未摻雜的GaN層生長為500～100的厚度以保護初始有源層的粗糙表面，並且與傳統的生長方法相比，V/III比率降低超過十倍，使得抑止在高溫下由NH3源氣體離解而出現一定量的氫(H基)，以脈衝形式引入超過兩倍的TMGa MO源。此時，載氣H2的劑量是一樣的。通過TMGa脈衝引入，利用一個周期的未摻雜的GaN層和摻雜的GaN層，「C」摻雜的p-GaN層213生長至0.1μm的總厚度。
接著，生長溫度再次被降到800℃，並且在NH3源氣體和N2載氣的混合氣體環境中，Si摻雜的n-GaN層215生長為50的厚度。n-GaN層215用作第二電極接觸層且設計為具有超梯度結構，其中控制銦含量從而整體上控制能帶隙(Eg)特徵。因此形成的發光器件具有常見的npn結結構。
同時，與利用GaAs、InAlGaAs、InGaPIII-V化合物半導體的「C」MO源的傳統生長方法不同，本發明的p-GaN層生長方法是利用在TMGa MO源中包含的「C」的生長方法。該晶體生長方法可實質解決傳統生長方法的以下問題當Cp2Mg MO源被用作GaN層的摻雜源時，形成粗糙表面；作為純載流子的空穴載流子濃度低；由於保留在GaN層中Mg或者Mg-H複合物未被激活，產生了捕集從有源層中發射的光的俘獲中心；和高存在電阻組分。
本發明的方式作為包括在本發明精神中的另一實施方案，下面的方法也是可行的。
首先，在p-GaN層213的生長過程中，使用二甲基肼(UDMHy)MO源，其中「N」由MO源形成，來替代引入NH3源氣體以形成「N」源的傳統方法，從而有效地控制V/III比率。
而且，厚度為1～4μm的Si-In共摻雜的n-GaN層可用作第一電極接觸層207。
另外，雖然本實施方案推薦具有npn-SG結構的發光器件，但是摻雜「C」的p-GaN層可直接用作第二電極接觸層並且因此本發明的氮化物半導體發光器件也可以用作普通的np結氮化物半導體發光器件。
工業適用性按照本發明提供的氮化物半導體發光器件及其製造方法，構成氮化物半導體發光器件的有源層的結晶度可以提高，並且光學功率和可靠性也可以增強。
而且，本發明顯著地解決了p-GaN層的生長方法，並且可根本地解決由於高電阻組分所引起的降低光學功率的問題，其中所述高電阻組分由保留在現有Mg摻雜的GaN層上以及Mg摻雜的GaN層中未被激活的Mg或者Mg-H複合物所導致。
另外，在引入以生長氮化物半導體化合物的TMGa MO源中的「C」被用作摻雜源，並且具有非常低表面粗糙度、鏡面和高品質結晶度的未摻雜的GaN生長方法仍被用以防止在有源層和p-GaN層之間的邊界處發生的光學功率降低的現象。
此外，由於採用了delta摻雜生長技術，該技術能瞬間引入超過兩倍的TMGa源氣體，因此在「C」摻雜的p-GaN的生長過程期間，可有效地抑止通過在高溫下熱離解NH3產生的H基。
權利要求
1.一種氮化物半導體發光器件，包含第一氮化物半導體層；在所述第一氮化物半導體層上形成的有源層；和在所述有源層上形成的「C(碳)」摻雜的第二氮化物半導體層。
2.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述第一氮化物半導體層是第一電極接觸層。
3.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層是第二電極接觸層。
4.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，還包含襯底；在所述襯底上形成的緩衝層；和在所述緩衝層上形成銦摻雜的氮化物半導體層，其中在所述第一氮化物半導體層下順序形成所述襯底、所述緩衝層和所述銦摻雜的氮化物半導體層。
5.根據權利要求4的氮化物半導體發光器件，其中所述緩衝層具有選自AlInN/GaN的堆疊結構、InGaN/GaN的超晶格結構、InxGa1-xN/GaN的堆疊結構、和AlxInyGa1-(x+y)N/InxGa1-xN/GaN的堆疊結構的結構。
6.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述第一氮化物半導體層形成為AlGaN/n-GaN的超晶格結構或Si和In摻雜的n-GaN層並堆疊至少一次。
7.根據權利要求6的氮化物半導體發光器件，其中所述AlGaN/n-GaN的超晶格結構具有250～500的一個周期性厚度。
8.根據權利要求6的氮化物半導體發光器件，其中構成所述第一氮化物半導體層的所述AlGaN層是未摻雜層並且形成10～200的厚度，並且具有0.05～0.3(1對應於100％)的Al組分。
9.根據權利要求6的氮化物半導體發光器件，其中所述Si和In摻雜的n-GaN層具有1～9×1018/cm3的摻雜濃度和1～4μm的厚度。
10.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層包含未摻雜的GaN層和「C」摻雜的p-GaN層，所述「C」摻雜的p-GaN層通過其中TMGa MO源的劑量是變化的delta摻雜形成，一對所述未摻雜的GaN層和所述「C」摻雜的p-GaN層形成一個周期，並且所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層重複生長至少一個周期。
11.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中當所述「C」摻雜的p-GaN層生長時，所述TMGa MO源的劑量增加超過兩倍。
12.根據權利要求10的氮化物半導體發光器件，其中當引入所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層的源時，進一步引入NH3，並且當「C」摻雜的p-GaN層生長時，NH3的引入量減少超過兩倍。
13.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層包含通過delta摻雜生長的「C」摻雜的p-GaN層，在所述delta摻雜中至少改變TMGa MO源的劑量。
14.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中通過TMGa MO源的熱離解產生摻雜到所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層中的碳。
15.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層總厚度為50～3000。
16.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，還包含在所述第一氮化物半導體層和所述有源層之間形成並且具有1～5％銦含量的低摩爾氮化物半導體層。
17.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，其中所述有源層形成為由阱層和勢壘層組成的單量子阱層或者多量子阱層，並且在所述阱層和所述勢壘層之間還形成SiNx簇層。
18.根據權利要求1的氮化物半導體發光器件，還包含在所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層上形成用作第二電極接觸層的第三氮化物半導體層。
19.根據權利要求18的氮化物半導體發光器件，其中所述第三氮化物半導體層由具有SG(超梯度)結構的n-InGaN層形成，在所述SG結構中銦含量逐漸變化。
20.根據權利要求18的氮化物半導體發光器件，還包含在所述第三氮化物半導體層上形成的透明電極。
21.根據權利要求20的氮化物半導體發光器件，其中所述透明電極由選自ITO、IZO(In-ZnO)、GZO(Ga-ZnO)、AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO(In-GaZnO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的一種形成。
22.一種氮化物半導體發光器件，包含用作第一電極接觸層的第一氮化物半導體層；在所述第一氮化物半導體層上形成的有源層；在所述有源層上形成的「C」摻雜的第二氮化物半導體層；和在所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層上形成並用作第二電極接觸層的第三氮化物半導體層。
23.根據權利要求22的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層包含未摻雜的GaN層和「C」摻雜的p-GaN層，所述「C」摻雜的p-GaN層通過其中TMGa Mo源的劑量是變化的delta摻雜形成，一對所述未摻雜的GaN層和所述「C」摻雜的p-GaN層形成一個周期，並且所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層重複生長至少一個周期。
24.根據權利要求23的氮化物半導體發光器件，其中當所述「C」摻雜的p-GaN層生長時，所述TMGa MO源的劑量增加超過兩倍。
25.根據權利要求23的氮化物半導體發光器件，其中當引入所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層的源時，進一步引入NH3，並且當所述「C」摻雜的p-GaN層生長時，NH3的引入量減少超過兩倍。
26.根據權利要求22的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層包含通過delta摻雜生長的「C」摻雜的p-GaN層，在所述delta摻雜中至少改變TMGa MO源的劑量。
27.根據權利要求22的氮化物半導體發光器件，其中通過TMGa MO源的熱離解產生摻雜到所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層中的碳。
28.根據權利要求22的氮化物半導體發光器件，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層總厚度為50～3000。
29.一種製造氮化物半導體發光器件的方法，所述方法包括在襯底上形成第一氮化物半導體層；在所述第一氮化物半導體層上形成有源層；和在所述有源層上形成「C」摻雜的第二氮化物半導體層。
30.根據權利要求29的方法，還包括在所述襯底上形成緩衝層；和在所述緩衝層上形成銦摻雜的氮化物半導體層。
31.根據權利要求29的方法，還包括在所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層上形成第三氮化物半導體層。
32.根據權利要求31的方法，其中所述第三氮化物半導體層由具有SG(超梯度)結構的n-InGaN層形成，所述SG結構中銦含量逐漸變化。
33.根據權利要求29的方法，其中所述第一氮化物半導體層形成為AlGaN/n-GaN的超晶格結構或Si和In摻雜的n-GaN層並堆疊至少一次。
34.根據權利要求29的方法，其中所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層包含至少一對未摻雜的GaN層和「C」摻雜的p-GaN層，所述「C」摻雜的p-GaN層通過其中TMGa MO源的劑量是變化的delta摻雜而形成。
35.根據權利要求34的方法，其中在形成所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層中，使用NH3和二甲基肼(UDMHy)MO作為N源。
36.根據權利要求34的方法，其中在生長所述「C」摻雜的p-GaN層中，C源的劑量增加超過兩倍並且N源的劑量減少超過兩倍。
37.根據權利要求29的方法，還包括在所述第一氮化物半導體層和所述有源層之間形成並具有1～5％的銦含量的低摩爾氮化物半導體層。
38.根據權利要求29的方法，其中通過TMGa Mo源熱離解產生摻雜到所述「C」摻雜的第二氮化物半導體層中的「C」原子。
全文摘要
提供的氮化物半導體發光器件包括第一氮化物半導體層，和在第一氮化物半導體層上形成的激活層，和在激活層上形成的摻雜「C」的第二氮化物半導體層。按照本發明，激活層的結晶度得到提高，並且光學功率和操作可靠性得到增強。
文檔編號H01L33/06GK101073160SQ200580041801
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月5日 優先權日2004年12月23日
發明者李昔憲 申請人:Lg伊諾特有限公司