【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于半導(dǎo)體發(fā)光器件，具體涉及一種低接觸電阻的外延結(jié)構(gòu)及發(fā)光裝置。
技術(shù)介紹
1、algan材料的功函數(shù)較高、帶隙比較大，因此p型algan與金屬接觸時(shí)易形成肖特基接觸。同時(shí)，高al組份的p型algan的mg摻雜難度大，導(dǎo)致載流子濃度過(guò)低。這些因素導(dǎo)致led開啟電壓增大、電光轉(zhuǎn)換效率變低的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，通用的方式包括：
2、1、由于p型algan的功函數(shù)與al組份成正比，使用低al組份的p型algan接觸層以減小接觸層和金屬的功函數(shù)差，達(dá)到實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的目的；
3、2、使用高功函數(shù)的金屬和p型algan接觸層接觸，例如au、ni和rh，以減小接觸層和金屬的功函數(shù)差，達(dá)到實(shí)現(xiàn)歐姆接觸的目的。
4、其中，第一種方法會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的吸光效應(yīng)，特別是針對(duì)深紫外led來(lái)說(shuō)，吸光效應(yīng)更加嚴(yán)重；第二種方法中高功函數(shù)的金屬多為貴金屬，價(jià)格昂貴并且與高al組份的p型algan接觸較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種低接觸電阻的外延結(jié)構(gòu)及發(fā)光裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的p型algan與金屬接觸時(shí)易形成肖特基接觸，高al組份的p型algan的mg摻雜難度大，導(dǎo)致led開啟電壓增大、電光轉(zhuǎn)換效率變低的技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的一個(gè)技術(shù)方案是：
3、提供一種低接觸電阻的外延結(jié)構(gòu)，包括依次層疊設(shè)置的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、量子阱有源層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括沿背離所述量子阱有源層方向依次層疊設(shè)置
4、所述接觸層包括：
5、第一接觸部，布置在所述p型層表面，所述第一接觸部至少包括多個(gè)沿背離所述p型層方向延伸設(shè)置的第一納米結(jié)構(gòu)，相鄰所述第一納米結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，所述第一接觸部與所述p型層形成接觸；
6、第二接觸部，至少部分布置在多個(gè)相鄰所述第一納米結(jié)構(gòu)的間隙中，至少部分所述第二接觸部與至少部分所述第一接觸部形成接觸；
7、其中，所述第一接觸部和第二接觸部均包括氮化物半導(dǎo)體；至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)的能帶帶隙小于至少部分所述第二接觸部的能帶帶隙。
8、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)和至少部分所述第二接觸部均包括為al。
9、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)和至少部分所述第二接觸部均包括algan，其中，所述第一納米結(jié)構(gòu)為alxga1-xn，0≦x≦0.4，至少部分所述第二接觸部為alyga1-yn，0.2<y≦1。
10、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述第二接觸部的al摩爾分?jǐn)?shù)與所述第一納米結(jié)構(gòu)的al摩爾分?jǐn)?shù)的差值大于0.5。
11、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)為gan，至少部分所述第二接觸部為aln或al摩爾分?jǐn)?shù)的大于0.5的algan。
12、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述的接觸層的厚度為1-20nm。
13、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，第一納米結(jié)構(gòu)為截面圓形、長(zhǎng)方形、正方形、梯形、三角形、棱形或不規(guī)則圖形。
14、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述第一納米結(jié)構(gòu)的橫向外圍最大尺寸為1-30nm；相鄰兩個(gè)所述第一納米結(jié)構(gòu)之間的最小距離小于所述第一納米結(jié)構(gòu)的橫向外圍最大尺寸，且相鄰兩個(gè)所述第一納米結(jié)構(gòu)之間的最小距離為0.5-10nm。
15、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述第二接觸部的能帶帶隙大于所述p型層的能帶帶隙。
16、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述接觸表面由所述第一納米結(jié)構(gòu)背離所述p型層的端部和所述第二接觸部的背離所述p型層的端部配合形成，所述第一納米結(jié)構(gòu)另一端和所述第二接觸部另一端與所述p型層接觸。
17、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述第二接觸部填充相鄰所述第一納米結(jié)構(gòu)的間隙并沿背離所述p型層的方向延伸設(shè)置，以形成覆蓋所述第一納米結(jié)構(gòu)端部的連接層，所述接觸表面由所述連接層形成。
18、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述連接層的厚度為0.1-3nm。
19、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述連接層為aln。
20、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：
21、提供一種發(fā)光裝置，包括上述任一實(shí)施方式所述的外延結(jié)構(gòu)。
22、區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)的有益效果是：
23、本申請(qǐng)接觸層包括第一接觸部，其包括多個(gè)第一納米結(jié)構(gòu)，相鄰第一納米結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，第二接觸部填充在相鄰第一納米結(jié)構(gòu)間隙處，從而構(gòu)成納米點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的接觸層，基于尺寸效應(yīng)，能夠有效減少接觸層的功函數(shù)，從而顯著減少接觸層和導(dǎo)電電極的功函數(shù)差，降低接觸電阻，保證歐姆接觸；
24、本申請(qǐng)接觸層的第一接觸部的第一納米結(jié)構(gòu)和第二接觸部可以緊密貼合，不同組份超薄接觸面存在極化感應(yīng)效應(yīng)，從而使深能級(jí)得到激活；第二接觸部具有比第一納米結(jié)構(gòu)更高的能帶帶隙，從而在產(chǎn)生大量空穴載流子，改善接觸層的接觸性能；
25、本申請(qǐng)更高能帶帶隙的第二接觸部填充到第一接觸部的納米結(jié)構(gòu)的間隔空間，接觸形成的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，能夠增加接觸層的比表面積，使p-algan帶隙中的表面態(tài)增加，增加極化感應(yīng)效應(yīng)，有利于空穴注入，提高接觸效果，降低電阻。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種低接觸電阻的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括依次層疊設(shè)置的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、量子阱有源層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括沿背離所述量子阱有源層方向依次層疊設(shè)置的電子阻擋層、P型層和接觸層，所述接觸層背離所述P型層一面形成有用于和導(dǎo)電電極連接的接觸表面，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、量子阱有源層、電子阻擋層和P型層均為AlGaN基半導(dǎo)體層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)和至少部分所述第二接觸部均包括為Al。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)和至少部分所述第二接觸部均包括AlGaN，其中，所述第一納米結(jié)構(gòu)為AlxGa1-XN，0<X≦0.4，至少部分所述第二接觸部為AlyGa1-yN，0.2<y≦1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二接觸部的Al摩爾分?jǐn)?shù)與所述第一納米結(jié)構(gòu)的Al摩爾分?jǐn)?shù)的差值大于0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)為GaN，至少部分所述第二接觸部為AlN或Al
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的接觸層的厚度為1-20nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：第一納米結(jié)構(gòu)為截面圓形、長(zhǎng)方形、正方形、梯形、三角形、棱形或不規(guī)則圖形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一納米結(jié)構(gòu)的橫向外圍最大尺寸為1-30nm；相鄰兩個(gè)所述第一納米結(jié)構(gòu)之間的最小距離小于所述第一納米結(jié)構(gòu)的橫向外圍最大尺寸，且相鄰兩個(gè)所述第一納米結(jié)構(gòu)之間的最小距離為0.5-10nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二接觸部的能帶帶隙大于所述P型層的能帶帶隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述接觸表面由所述第一納米結(jié)構(gòu)背離所述P型層的端部和所述第二接觸部的背離所述P型層的端部配合形成，所述第一納米結(jié)構(gòu)另一端和所述第二接觸部另一端與所述P型層接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二接觸部填充相鄰所述第一納米結(jié)構(gòu)的間隙并沿背離所述P型層的方向延伸設(shè)置，以形成覆蓋所述第一納米結(jié)構(gòu)端部的連接層，所述接觸表面由所述連接層形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接層的厚度為0.1-3nm，和/或所述連接層為AlN。
13.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至12任一所述的外延結(jié)構(gòu)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低接觸電阻的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括依次層疊設(shè)置的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、量子阱有源層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括沿背離所述量子阱有源層方向依次層疊設(shè)置的電子阻擋層、p型層和接觸層，所述接觸層背離所述p型層一面形成有用于和導(dǎo)電電極連接的接觸表面，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、量子阱有源層、電子阻擋層和p型層均為algan基半導(dǎo)體層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)和至少部分所述第二接觸部均包括為al。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)和至少部分所述第二接觸部均包括algan，其中，所述第一納米結(jié)構(gòu)為alxga1-xn，0<x≦0.4，至少部分所述第二接觸部為alyga1-yn，0.2<y≦1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二接觸部的al摩爾分?jǐn)?shù)與所述第一納米結(jié)構(gòu)的al摩爾分?jǐn)?shù)的差值大于0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：至少部分所述第一納米結(jié)構(gòu)為gan，至少部分所述第二接觸部為aln或al摩爾分?jǐn)?shù)的大于0.5的algan。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的接觸層的厚度為1-20nm。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐唯卿，許奇明，沈雁偉，魏永強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州立琻半導(dǎo)體有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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