CN103078026A - 半导体发光元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体发光元件。所述半导体发光元件包括第一半导体层、发光层、第二半导体层和第一电极焊盘，所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层从下往上依次层叠设置，所述第一电极焊盘设置在所述第二半导体层上，并与所述第二半导体层电连接，所述发光层发出的光线穿过所述第二半导体层出射，所述半导体发光元件进一步包括电流阻挡层，所述电流阻挡层嵌于所述第二半导体层中，并位于所述第一电极焊盘的下方；所述电流阻挡层使得电流至少更多流向未被所述电流阻挡层遮蔽的发光层区域。本发明的半导体发光元件能够提高所述半导体发光元件的发光效率。本发明还提供一种能提高半导体发光元件的发光效率的半导体发光元件制造方法。

Description

半导体发光元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体发光元件及其制造方法，特别是一种III-V族化合物半导体发光元件及其制造方法。

背景技术

自GaN基第三代半导体材料的兴起，蓝光LED外延结构研制成功，LED芯片的发光强度和白光发光效率不断提高。半导体发光元件被认为是下一代进入通用照明领域的新型光源，因此得到广泛关注。

请参阅图1，图1为现有技术半导体发光元件的结构示意图。所述半导体发光元件1为一发光二极管(LED)；所述半导体发光元件1包括衬底11，依次层叠于所述衬底11上的n型半导体层12、发光层13、p型半导体层14、透明导电层15，以及第一电极焊盘16和第二电极焊盘17。所述第一电极焊盘16设置于所述P型半导体层14上，所述第二电极焊盘17设置于所述N型半导体层12未被所述发光层13和所述P型半导体层14覆盖的区域。

在所述第一电极焊盘16和所述第二电极焊盘17之间加电压；电流从所述第一电极焊盘16流入所述第二半导体层14，并经所述第二半导体层14扩展后流入整个发光层13，流经所发光层13后的电流到达所述第一半导体层12，并经过所述第一半导体层12汇聚到所述第二电极焊盘17。

当电流流过所述发光层13时，电流留过的发光层13区域将会发光；发出的光线穿过所述第二半导体层14和所述透明导电层15出射。

然而，所述第一电极焊盘16的材料通常为铜或银等不透明金属。所述第一电极焊盘16下方的发光层13区域发出光线将受到所述第一电极焊盘16的阻挡，不能出射，从而降低了所述半导体发光元件1的发光效率。

发明内容

现有技术半导体发光元件存在发光效率低的问题，本发明提供一种能解决上述问题的半导体发光元件。

一种半导体发光元件，其包括第一半导体层、发光层、第二半导体层和第一电极焊盘，所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层从下往上依次层叠设置，所述第一电极焊盘设置在所述第二半导体层上，并与所述第二半导体层电连接，所述出光层发光层发出的光线穿过所述第二半导体层出射，所述半导体发光元件进一步包括电流阻挡层，所述电流阻挡层嵌于所述第二半导体层中，并位于所述第一电极焊盘的下方；所述电流阻挡层使得电流至少更多流向未被所述电流阻挡层遮蔽的发光层区域。

本发明同时提供一种能提高半导体发光元件发光效率的半导体发光元件制造方法。

一种半导体发光元件制造方法，其包括：提供一衬底；在所述衬底上自下而上依次沉积第一半导体层、发光层和第二半导体层；通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层；在所述第二半导体层上形成第一电极焊盘，所述第一电极焊盘位于电流阻挡层上方。

一种半导体发光元件制造方法，其包括：提供一第一衬底；在所述第一衬底上自下而上依次设置第一半导体层、发光层和第二半导体层；在所述第二半导体层上贴付一第二衬底，并剥离所述第一衬底，从而使得所述第二半导体层、发光层和第一半导体层自下而上依次层叠与于所述第二衬底上并露出所述第一半导体层；通过离子注入的方式向所述第一半导体层注入离子，在所述第一半导体层中形成电流阻挡层；在所述第一半导体层上形成第一电极焊盘，所述第一电极焊盘位于所述电流阻挡层上方。

与现有技术相比较，本发明的半导体发光元件中，在所述第一电极焊盘下对应的第二半导体层中嵌入有电流阻挡层，所述电流阻挡层减少电流流经所述第一电极焊盘下方发光层区域电流量，使得更多的电流流经所述第一电极焊盘未遮蔽的发光层区域，从而减少了所述第一电极焊盘遮挡造成效率损失，提高所述半导体发光元件发光效率；同时，所述电流阻挡层嵌入到所述第二半导体层中，可以使得所述电流阻挡层更靠近所述发光层；从而可以减少电流在所述电流阻挡层下方的第二半导体层中扩散到被所述第一电极焊盘遮蔽的发光层区域，可以进一步提高所述半导体发光元件的发光效率。本发明的半导体发光元件制造方法具有基本相同的技术效果。

附图说明

图1是现有技术半导体发光元件的结构示意图。

图2是本发明半导体发光元件第一实施方式的剖面结构示意图。

图3是本发明半导体发光元件第二实施方式的剖面结构示意图。

图4是本发明半导体发光元件第三实施方式的剖面结构示意图。

图5是本发明中第一实施方式的半导体发光元件的制造方法流程图。

图6是本发明中第三实施方式的半导体发光元件的制造方法流程图。

具体实施方式

在现有技术的半导体发光元件中，由于第一电极焊盘下方的发光层区域发出的光线将受到所述第一电极焊盘的阻挡，不能出射，从而降低了所述半导体发光元件的发光效率。为解决现有技术半导体发光元件的发光效率低的问题，本发明提供一种半导体发光元件及其制造方法。本发明的半导体发光元件包括第一半导体层、发光层、第二半导体层和第一电极焊盘，所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层从下往上依次层叠设置，所述第一电极焊盘设置在所述第二半导体层上，并与所述第二半导体层电连接，所述出光层发光层发出的光线穿过所述第二半导体层出射，所述半导体发光元件进一步包括电流阻挡层，所述电流阻挡层嵌于所述第二半导体层中，并位于所述第一电极焊盘的下方；所述电流阻挡层使得电流至少更多流向未被所述电流阻挡层遮蔽的发光层区域。本发明的半导体发光元件制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底上自下而上依次设置第一半导体层、发光层和第二半导体层；通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层；在所述第二半导体层上形成第一电极焊盘，所述第一电极焊盘位于电流阻挡层上方。

本发明的半导体发光元件中，在所述第一电极焊盘下对应的第二半导体层中嵌入有电流阻挡层，所述电流阻挡层减少电流流经所述第一电极焊盘下方发光层区域电流量，使得更多的电流流经所述第一电极焊盘未遮蔽的发光层区域，从而减少了所述第一电极焊盘遮挡造成效率损失，提高所述半导体发光元件发光效率；同时，所述电流阻挡层嵌入到所述第二半导体层中，可以使得所述电流阻挡层更靠近所述发光层；从而可以减少电流在所述电流阻挡层下方的第二半导体层中扩散到被所述第一电极焊盘遮蔽的发光层区域，可以进一步提高所述半导体发光元件的发光效率。本发明的半导体发光元件制造方法具有基本相同的技术效果。

请参阅图2，图2是本发明半导体发光元件第一实施方式的剖面结构示意图。所述半导体发光元件2优选的为发光二极管，如：所述半导体发光元件2为III-V族化合半导体发光二极管，优选的，所述半导体发光元件2为氮化镓(GaN)基半导体发光二极管。所述半导体发光元件2包括衬底21、第一半导体层22、发光层23、第二半导体层24、电流阻挡层241、第一电极焊盘26和第二电极焊盘27。所述第一半导体层22、发光层23和第二半导体层24自下而上依次层叠设置于所述衬底21上；所述第一电极焊盘26设置于所述第二半导体层24上；所述第一电极焊盘26与所述第二半导体层24电连接。所述第二电极焊盘27设置于所述第一半导体层22未被所述发光层23和所述第二半导体层24覆盖的区域上；所述第二电极焊盘27与所述第一半导体层22电连接。所述电流阻挡层241嵌于所述第二半导体层24中，并位于所述第一电极焊盘26的下方；所述电流阻挡层241使得电流至少更多流向未被所述电流阻挡层241遮蔽的发光层23区域。所述发光层23发出的光线穿过所述第二半导体层24出射。

在本实施方式中，所述衬底21优选的由绝缘材料构成。优选的，所述衬底21为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或氮化镓衬底。

所述第一半导体层22设置于所述衬底21上，所述第一半导体层22可选的为n型半导体层，并沉积于所述衬底21的上表面。所述第一半导体层22进一步优选的为III-V族化合物半导体层，其通过金属有机化学气相沉积方法沉积于所述衬底21的上表面。进一步优选的，所述第一半导体层22为n型氮化镓(GaN)半导体层。可选的，所述第一半导体层22还可以为P型半导体层，如：P型氮化镓(GaN)半导体层。

所述发光层23设置于所述第一半导体层22上；所述发光层23优选的包括量子阱层，如：所述发光层23包括III-V族化合物半导体量子阱层，所述III-V族化合物半导体量子阱层通过金属有机化学气相沉积方法沉积于所述第一半导体层22的上；进一步优选的，所述发光层23包括氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层；所述发光层23至少包括一个量子阱。优选的，所述发光层23包括多个层叠串联设置的量子阱。进一步优选的，所述发光层23还可以包括位于所述氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层与所述第一半导体层22之间的A1GaN层，和位于所述氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层与所述第一半导体层22之间的AlGaN层。

所述第二半导体层24设置于所述发光层23上，所述第二半导体层24的导电类型优选的与所述第一半导体层22的导电类型相反；即，当所述第一半导体层22为n型半导体层，所述第二半导体层24为p型半导体层；反之亦然。所述第二半导体层24沉积于所述发光层23的上表面。所述第二半导体层22进一步优选的为III-V族化合物半导体层，其通过金属有机化学气相沉积方法沉积于所述发光层23的上表面。进一步优选的，所述第二半导体层24为氮化镓(GaN)半导体层。

所述第一电极焊盘26设置于所述第二半导体层24上，并与所述第二半导体层24电连接。优选所述半导体发光元件2进一步包括一透明导电层25；所述透明导电层25设置于所述第二半导体层24上；优选的，所述透明导电层25沉积于所述第二半导体层24的上表面。所述透明导电层25与所述第一电极焊盘26电连接。可选的，所述第一电极焊盘26设置于所述透明导电层25未覆盖的所述第二半导体层24的上表面；所述第一电极焊盘26与所述第二半导体层24直接接触；所述透明导电层25作为所述第一电极焊盘26的电流扩散层；使得从所述第一电极焊盘26流入的电流更均匀地分散到整个所述第二半导体层24。所述第一电极焊盘26还可以设置于所述透明导电层25上；所述第一电极焊盘26通过所述透明导电层25与所述第二半导体层24电连接；从所述第一电极焊盘26流入的电流经过所述透明导电层25后流入所述第二半导体层24。

所述电流阻挡层241，其嵌于所述第二半导体层24中；所述电流阻挡层241设置于所述第一电极焊盘26的下方；所述电流阻挡层241至少部分覆盖所述第一电极焊盘26正对的区域A；所述电流阻挡层241减少电流流经所述第一电极焊盘26下方的发光层23区域电流量，使得更多的电流流经所述第一电极焊盘26未遮蔽的发光层23区域，从而减少了所述第一电极焊盘26遮挡造成效率损失，提高所述半导体发光元件2发光效率；同时，所述电流阻挡层241嵌入到所述第二半导体层24中，可以使得所述电流阻挡层241尽量靠近所述发光层23；从而可以使得通过所述电流阻挡层241下方的第二半导体层24扩散到被所述第一电极焊盘26遮蔽的发光层23区域的电流减少，进一步提高发光效率。所述电流阻挡层241可以完全设置在所述第一电极焊盘26正对的区域A内。优选的，所述电流阻挡层241至少覆盖所述第一电极焊盘26正对的区域A；如此，电流阻挡层241可以完全遮挡所述第一电极焊盘26；进一步优选的，所述电流阻挡层241覆盖的区域大于所述第一电极焊盘26正对的区域A。如此，可以进一步减少通过所述电流阻挡层241下方的第二半导体层24扩散到被所述第一电极焊盘26遮蔽的发光层23区域的电流。

所述电流阻挡层241可选的，可以由为电阻率大于所述第二半导体层24的材料构成，如所述电流阻挡层241为掺杂浓度低于所述第二半导体层24的半导体材料层；优选的，所述电流阻挡层241为绝缘层，如：所述电流阻挡层的材料为二氧化硅(SiO2)。所述电流阻挡层241还可以是与所述第二半导体层24导电类型不同的半导体材料层，如所述电流阻挡层241为本征半导体材料层；由于本征半导体材料的电阻率要远大与所述第二半导体层24电阻率，因此可以起到很好的电流阻挡作用。优选的，所述电流阻挡层241为与所述第二半导体层24导电类型相反的半导体材料层，如当所述第二半导体层24为p型半导体材料层时，所述电流阻挡层241为n型半导体材料层，反之亦然；所述电流阻挡层241为与所述第二半导体层24导电类型的半导体材料层，使得所述电流阻挡层241与所述第二半导体层24的界面处形成势垒，所述势垒可以阻止电流流过。

上述电流阻挡层241可以通过各种方法嵌于所述第二半导体层24中，如：通过沉积刻蚀的方法形成所述电流阻挡层241；即，在形成所述第二半导体层24的过程中，通过化学气相沉积工艺在所述发光层上形成覆盖所述发光层23的第二半导体层24的第一部分；在所述第二半导体层24的第一部分上的预定区域形成所述电流阻挡层241，如：在通过化学气相沉积工艺在所述第二半导体层24的第一部分上沉积一层电流阻挡材料层；再通过刻蚀等方法去除预定区域外的电流阻挡材料层部分，从而形成所述电流阻挡层241；再在所述电流阻挡层241和所述第二半导体层24的第一部分上沉积所述第二半导体层24的第二部分从而形成所述第二半导体层24。通过上述沉积刻蚀的方法形成的所述电流阻挡层241，其下表面与所述发光层23上表面之间的距离应尽量的小，以减少通过所述电流阻挡层241下方的第二半导体层24扩散到被所述第一电极焊盘24遮蔽的发光层23区域的电流。优选的，所述电流阻挡层241下表面到所述发光层23上表面的距离小于或等于所述第二半导体层24的厚度的1/2，以减少电流的扩散；如：所述电流阻挡层241下表面到所述发光层23上表面的距离小于100nm。由于所述第二半导体层24的电阻率较大，当所述电流阻挡层241下表面到所述发光层23上表面的距离小于100nm，扩散的电流几乎可以忽略。进一步优选的，所述电流阻挡层241的下表面紧贴所述发光层23的上表面，所述电流阻挡层241下方没有了第二半导体层24，从而不会有电流扩散到所述第一电极焊盘24遮蔽的发光层23区域。

优选的，所述电流阻挡层241可以通过离子注入的方式形成在所述第二半导体层24中。所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成电流阻挡层241的过程是；形成所述第二半导体层24，通过离子注入方式所述第二半导体层24中的预定区域注入离子，使得所述预定区域的第二半导体层24的导电性能或类型发生变化，从而形成所述电流阻挡层241。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，可以通过控制向所述第二半导体层24中的预定区域注入离子种类，使得所述注入的离子破坏所述第二半导体层24材料预定区域的晶格而形成的电阻率大于所述第二半导体层24材料的电阻层，所述电阻层在经过退火后，所述第二半导体层24材料预定区域的晶格仍然处于破坏状态，从而成所述电流阻挡层241；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，还可以通过控制向所述第二半导体层24中的预定区域注入离子种类，使得在所述第二半导体层24中形成的禁带宽度大于所述第二半导体层24材料的半导体材料层，从而成所述电流阻挡层241；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括Al+和B+中的一种或两种。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，当所述第一半导体层22为p型半导体层，所述第二半导体层24为n型半导体层时，还可以向所述第二半导体层24中的预定区域注入空穴供体离子；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述空穴供体离子优选的包括Mg+和Zn+中的一种或两种；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的空穴供体离子浓度，可以在所述第二半导体层24中形成的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为电流阻挡层241；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的空穴供体离子浓度，还可以在所述第二半导体层24中形成的电子浓度低于所述第二半导体层24的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为电流阻挡层241。当所述第一半导体层22为n型半导体层，所述第二半导体层24为p型半导体层时，还可以向所述第二半导体层24中的预定区域注入电子供体离子；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述电子供体离子优选的包括Si+；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的电子供体离子浓度，可以在所述第二半导体层24中形成的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为电流阻挡层241；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的电子供体离子浓度，还可以在所述第二半导体层24中形成的空穴浓度低于所述第二半导体层24的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为电流阻挡层241。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，可以通过对离子注入深度的控制，使得所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。由于离子注入到所述第二半导体层24后，离子浓度在所述第二半导体层24层的厚度方向分布呈高斯分布，如注入的离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离太小，注入的离子可能分布进入到所述发光层23中，从而破坏所述发光层23，因此，控制所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离大于或等于10nm，可以保证注入的离子不会破坏所述发光层23；同时，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离小于或等于500nm，能够保证减少通过所述电流阻挡层241下方的第二半导体层24扩散到被所述第一电极焊盘26遮蔽的发光层23区域的电流。优选的，所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离小于或等于100nm，由于所述第二半导体层24的电阻率较大，所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离小于或等于100nm，扩散的电流几乎可以忽略。进一步优选的，所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离为10nm。

请参阅图3，图3为本发明半导体发光元件第二实施方式的剖面结构示意图。所述第二实施方式的半导体发光元件3与所述第一实施方式的半导体发光元件2基本相同，其区别在于：所述第二实施方式的半导体发光元件3为垂直型半导体发光元件，如：所述半导体发光元件3垂直型发光二极管。衬底31是由半导体或导体材料构成的衬底，如所述衬底31为硅衬底，或所述衬底31为金属衬底，如：铜衬底等。由于所述衬底31是由半导体或导体材料构成的，因此，所述衬底31可以作为所述半导体发光元件3中电连接所述第一半导体层32的电极，因此无需设置如第一实施方式的半导体发光元件2中的所述第二电极焊盘27。简化了所述半导体发光元件3的结构和制造工艺。

请参阅图4，图4是本发明半导体发光元件第三实施方式的剖面结构示意图。所述第三实施方式的半导体发光元件4与所述第二实施方式的半导体发光元件3基本相同，其区别在于：所述第三实施方式的半导体发光元件4进一步包括一辅助电流阻挡层421；所述辅助电流阻挡层421嵌于第一半导体层42中，并位于所述第一电极焊盘46的下方；所述辅助电流阻挡层421至少部分覆盖所述第一电极焊盘46正对的区域A’；所述辅助电流阻挡层421与所述电流阻挡层441配合减少经所述第一电极焊盘46下方发光层43区域的电流量，使得更多的电流流经所述第一电极焊盘46未遮蔽的发光层43区域，从而减少了所述第一电极焊盘66遮挡造成效率损失，进一步提高所述半导体发光元件4发光效率；所述辅助电流阻挡层421可以完全设置在所述第一电极焊盘46正对的区域A内。优选的，所述辅助电流阻挡层421至少覆盖所述第一电极焊盘46正对的区域A’；如此，辅助电流阻挡层421可以完全遮挡所述第一电极焊盘；进一步优选的，所述辅助电流阻挡层421覆盖的区域大于所述第一电极焊盘46正对的区域A’；如此，可以进一步减少通过所述辅助电流阻挡层421上方的第一半导体层42扩散到被所述第一电极焊盘46遮蔽的发光层43区域的电流；所述辅助电流阻挡层421上表面与所述发光层43下表面之间的距离应尽量的小，以减少通过所述辅助电流阻挡层421上方的第一半导体层42扩散到所述被第一电极焊盘46遮蔽的发光层43区域的电流。优选的，所述辅助电流阻挡层421上表面到所述发光层43下表面的距离应小于或等于所述第一半导体层42的厚度的1/2，以减少电流的扩散；如：所述辅助电流阻挡层421上表面到所述发光层43下表面的距离小于100nm。进一步优选的，所述辅助电流阻挡层421的上表面紧贴所述发光层33的下表面。

以下将以上述本发明半导体发光元件各实施方式2/3/4的制造方法为例对本发明的半导体发光元件制造方法进行举例说明。以下对制造方法的描述过程中，对制造方法步骤的描述顺序，并不是对本发明制造方法的限定；如没有特别说明或步骤之间相互联系限定，所述各个步骤中的两个或多个可以同时执行，或根据需要先执行其中任意一个步骤。请参阅图5，图5是本发明中第一实施方式半导体发光元件2的制造方法流程图。所述第一实施方式半导体发光元件2的制造方法包括一下步骤：

S11：提供一衬底21；

S12：在所述衬底21上沉积所述第一半导体层22；

S13：在所述第一半导体层22上沉积所述发光层23；

S14：在所述发光层23上沉积所述第二半导体层24；

S15：通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241；

S16：在所述第二半导体层24上形成所述第一电极焊盘26；

S17：在特定区域刻蚀所述第二半导体层24和所述发光层23，从而露出所述第一半导体层22，在所述露出的第一半导体层22上形成所述第二电极焊盘27。

在上述步骤S11中，所述衬底21可选的为绝缘衬底，如所述衬底21为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或氮化镓衬底。

在上述步骤S12中，将所述衬底21放置到沉积设备中，优选的为金属有机化学气相沉积设备中；在所述沉积设备中对所述衬底21进行沉积处理；在所述衬底21的上表面沉积一层所述第一半导体层22；如：当所述第一半导体层22为n型氮化镓(GaN)半导体层，可以将所述衬底21放置于金属有机化学气相沉积设备中进行金属有机化学气相沉积工艺，在所述衬底21上沉积一层n型氮化镓(GaN)半导体层从形成所述第一半导体层22。

在上述步骤S13中，在所述衬底21上形成所述第一半导体层22后，将所述沉积有第一半导体层22的衬底21放置在沉积设备中，在所述第一半导体层22的上表面通过沉积工艺形成所述发光层23。所述发光层23优选的包括量子阱层；所述量子阱层可以包括一个或多个量子阱。当所述发光层为包括氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层，可以将所述沉积有第一半导体层22的衬底21放置于金属有机化学气相沉积设备中进行金属有机化学气相沉积工艺，在所述第一半导体层22上沉积形成所述氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层。当所述发光层23进一步包括所述A1GaN层时，所述AlGaN可以同时在所述金属有机化学气相沉积设备沉积形成。

在上述步骤S14中，在形成所述发光层23后，将所述沉积有发光层23的衬底21放置在沉积设备中，在所述发光层23的上表面通过沉积工艺形成所述第二半导体层24。如：当所述第二半导体层24为p型氮化镓(GaN)半导体层，可以将所述衬底21放置于金属有机化学气相沉积设备中进行金属有机化学气相沉积工艺，在所述发光层23上沉积一层p型氮化镓(GaN)半导体层从形成所述第二半导体层24。

在上述步骤S15中，在形成所述第二半导体层24后，将所述沉积有所述第二半导体层24的衬底21放置到离子注入设备中，对所述第二半导体层24进行离子注入处理，从而形成所述电流阻挡层241。所述通过离子注入的处理，从而在所述第二半导体层24中形成电流阻挡层241的过程是；通过离子注入方式向所述第二半导体层24中的预定区域注入离子，使得所述预定区域的第二半导体层24的导电性能或类型发生变化，从而形成电流阻挡层241。在步骤S15中，在完成对所述第二半导体层24进行离子注入处理后，通常还包括对器件进行退火处理的步骤。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，可以通过控制向所述第二半导体层24中的预定区域注入离子种类，使得所述注入的离子破坏所述第二半导体层24材料预定区域的晶格而形成的电阻率大于所述第二半导体层24材料的电阻层，所述电阻层在经过退火后，所述第二半导体层24材料预定区域的晶格仍然处于破坏状态，从而成所述电流阻挡层241；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，还可以通过控制向所述第二半导体层24中的预定区域注入离子种类，使得在所述第二半导体层24中形成的禁带宽度大于所述第二半导体层24材料的半导体材料层，从而成所述电流阻挡层241；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括Al+和B+中的一种或两种。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，当所述第一半导体层22为p型半导体层，所述第二半导体层24为n型半导体层时，还可以向所述第二半导体层24中的预定区域注入空穴供体离子；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述穴供体离子优选的包括Mg+和Zn+中的一种或两种；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的空穴供体离子浓度，可以在所述第二半导体层24中形成的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为电流阻挡层241；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的空穴供体离子浓度，还可以在所述第二半导体层24中形成的电子浓度低于所述第二半导体层24的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为电流阻挡层241。当所述第一半导体层22为n型半导体层，所述第二半导体层24为p型半导体层时，还可以向所述第二半导体层24中的预定区域注入电子供体离子；其中，当所述第二半导体层24为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述电子供体离子优选的包括Si+；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的电子供体离子浓度，可以在所述第二半导体层24中形成的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为电流阻挡层241；通过控制注入到所述第二半导体层24中的预定区域的电子供体离子浓度，还可以在所述第二半导体层24中形成的空穴浓度低于所述第二半导体层24的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为电流阻挡层241。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中形成所述电流阻挡层241的过程中，可以通过对离子注入深度的控制，使得所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。由于离子注入到所述第二半导体层24后，离子浓度在所述第二半导体层24层的厚度方向分布呈高斯分布，如注入的离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离太小，注入的离子可能分布进入到所述发光层23中，从而破坏所述发光层23，因此，控制所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离大于或等于10nm，可以使得离子注入工艺不足以破坏所述发光层23；同时，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离小于或等于500nm，能够保证减少通过所述电流阻挡层241下方的第二半导体层24扩散到被所述第一电极焊盘26遮蔽的发光层23区域的电流。优选的，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离大于等于130nm，且小于等于200nm，由于所述第二半导体层24的电阻率较大，所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离小于或等于200nm，扩散的电流较少，可以使得所述第一电极焊盘26的遮蔽作用明显减少；又，当所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离大于等于130nm时，可以保证注入的离子几乎不会扩散到所述发光层23，从而保证发光层23的不受损害。进一步优选的，所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离为130nm。

在上述步骤S16中，在对应所述电流阻挡层241的上方形成所述第一电极焊盘26，并使得所述第一电极焊盘26与所述第二半导体层24电连接；优选的，在步骤S16中，还包括在所述第二半导体层24的上表面形成所述透明导电层25的步骤。所述透明导电层25设置于所述第二半导体层24上；优选的，所述透明导电层25沉积于所述第二半导体层24的上表面，其中所述沉积方法包括物理气相沉积(PVD)方法、低压化学气相沉积(LPCVD)方法或金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法。所述透明导电层25与所述第一电极焊盘26电连接。可选的，所述第一电极焊盘26设置于所述透明导电层25未覆盖的所述第二半导体层24的上表面；所述第一电极焊盘26与所述第二半导体层24直接接触；所述透明导电层25作为所述第一电极焊盘2电流扩散层；使得从所述第一电极焊盘26流入的电流更均匀地分散到整个所述第二半导体层24。所述第一电极焊盘26还可以设置于所述透明导电层25上，即所述电极焊盘26在所述述透明导电层25沉积于所述第二半导体层24之后形成于所述透明导电层25上；所述第一电极焊盘26通过所述透明导电层25与所述第二半导体层24电连接；从所述第一电极焊盘26流入的电流经过所述透明导电层25后流入所述第二半导体层24。

在上述步骤S17中，在形成有所述第一半导体层22、发光层23和第二半导体层24的衬底21上，通过湿蚀刻或干蚀刻的方法在特定的区域去除所述发光层23和所述第二半导体层24，从而暴露出所述第一半导体层23；在上述蚀刻过程中，可以将形成有所述第一半导体层22、发光层23和第二半导体层24的衬底21放置于蚀刻设备中，对所述第二半导体层24和所述发光层23依次进行刻蚀，直至露出所述第一半导体层22；为了保证蚀刻的效果，在蚀刻过程中，可以使蚀刻工艺蚀刻到所述第一半导体层22中。然后在所述露出的所述第一半导体层22上形成所述第二电极焊盘27，并使得所述第二电极焊盘27与所述第一半导体层22电连接。

在上述第一实施方式半导体发光元件2的制造方法中，在所述步骤S12、步骤S13和步骤S14分别形成的所述第一半导体层22、所述发光层23和所述第二半导体层24可以在同一沉积设备中形成，从而减少制造所述半导体发光元件2过程中对所述半导体发光元件的污染；如所述第一半导体层22、所述发光层23和所述第二半导体层24可以在同一金属有机化学气相沉积设备中沉积完成。当然所述第一半导体层22、所述发光层23和所述第二半导体层24可以在不同的沉积设备中沉积形成。

与现有技术相比较，本发明第一实施方式的发光元件2的制造方法中，通过离子注入的方式在所述第二半导体层24中嵌入所述电流阻挡层241。所述电流阻挡层241减少电流流经所述第一电极焊盘26下方发光层23区域电流量，使得更多的电流流经所述第一电极焊盘26未遮蔽的发光层23区域，从而减少了所述第一电极焊盘26遮挡造成效率损失，提高所述半导体发光元件2发光效率；同时，所述电流阻挡层241嵌入到所述第二半导体层26中，可以使得所述电流阻挡层241尽量靠近所述发光层23；从而可以减少电流在所述电流阻挡层241下方的第二半导体层24中扩散到被所述第一电极焊盘26遮蔽的发光层23区域，可以进一步提高发光效率。

本发明第二实施方式半导体发光元件3的制造方法可以与所述第一实施方式的半导体发光元件2的制造方法基本相同；其区别在于：在步骤11中，提供的衬底31为由半导体或导体材料构成的衬底，如所述衬底31为硅衬底，或所述衬底为金属衬底：如铜衬底等；所述衬底31与所述第一半导体层32电连接；所述衬底31作为所述半导体发光元件3的一个电极；由于使用所述衬底31作为所述半导体发光元件3的一个电极，因此所述第二实施方式半导体发光元件3的制造方法不具有所述第一实施方式的半导体发光元件2的制造方法中形成所述第二电极焊盘27的步骤S17；简化了所述半导体发光元件3的制造方法。

请参阅图6，图6是本发明中第三实施方式半导体发光元件4的制造方法流程图。所述第三实施方式半导体发光元件4的制造方法包括以下步骤：

S21：提供一第一衬底；

S22：在衬底上沉积所述第二半导体层44；

S23：在第二半导体层44上沉积发光层43；

S24：在发光层43上沉积第一半导体层42；

S25：通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中形成辅助电流阻挡层421；

S26：在所述第一半导体层42上贴付一第二衬底41；

S27：去除所述第一衬底，从而露出所述第二半导体层44；

S28：通过离子注入的方式在所述第二半导体层44中形成电流阻挡层441；

S29：在所述第二半导体层上形成第一电极焊盘46。

在上述步骤S21中，所述第一衬底可以绝缘衬底，半导体衬底或金属衬底，优选的，特别是当所要制造的半导体发光元件4是氮化镓(GaN)基发光二极管时，所述第一衬底为绝缘衬底，如所述第一衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或氮化镓衬底。

在上述步骤S22中，将所述第一衬底放置到沉积设备中，优选的为金属有机化学气相沉积设备中；在所述沉积设备中对所述第一衬底进行沉积处理，从而在所述第一衬底的上表面沉积一层所述第二半导体层44；如：当所述第二半导体层44为n型氮化镓(GaN)半导体层，可以将所述第一衬底放置于金属有机化学气相沉积设备中进行金属有机化学气相沉积工艺，在所述第一衬底上沉积一层n型氮化镓(GaN)半导体层从形成所述第二半导体层44。

在上述步骤S23中，在所述第一衬底上形成所述第二半导体层44后，将所述沉积有第二半导体层44的第一衬底放置在沉积设备中，在所述第二半导体层44的上表面通过沉积工艺形成所述发光层43。所述发光层43优选的包括量子阱层；所述量子阱层可以包括一个或多个量子阱。当所述发光层43包括氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层，可以将所述沉积有第二半导体层44的第一衬底放置于金属有机化学气相沉积设备进行金属有机化学气相沉积工艺，在所述第二半导体层44上沉积形成所述氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)量子阱层。当所述发光层43进一步包括所述AlGaN层时，所述AlGaN可以同时在所述金属有机化学气相沉积设备沉积形成。

在上述步骤S24中，在形成所述发光层43后，将所述沉积有发光层43的第一衬底放置在沉积设备中，在所述第发光层43的上表面通过沉积工艺形成所述第一半导体层42。如：当所述第一半导体层42为p型氮化镓(GaN)半导体层，可以将所述第一衬底放置于金属有机化学气相沉积设备中进行金属有机化学气相沉积工艺，在所述发光层43上沉积一层p型氮化镓(GaN)半导体层从形成所述第一半导体层42。

在上述步骤S25中，在形成所述第一半导体层42后，将所述沉积有所述第一半导体层42的第一衬底放置到离子注入设备中，对所述第一半导体层42进行离子注入处理，从而形成所述辅助电流阻挡层421。所述通过离子注入的处理，从而在所述第一半导体层42中形成辅助电流阻挡层421的过程是；通过离子注入方式向所述第一半导体层42中的预定区域注入离子，使得所述预定区域的第一半导体层42的导电性能或类型发生变化，从而形成辅助电流阻挡层421。在步骤S25中，在完成对所述第一半导体层42进行离子注入处理后，通常还包括对器件进行退火处理的步骤。

所述通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中形成所述辅助电流阻挡层421的过程中，可以通过控制向所述第一半导体层42中的预定区域注入离子种类，使得所述注入的离子破坏所述第一半导体层42预定区域的晶格而形成的电阻率大于所述第一半导体层42材料的电阻层，从而成所述辅助电流阻挡层421；其中，当所述第一半导体层42为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。

所述通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中形成所述辅助电流阻挡层421的过程中，还可以通过控制向所述第一半导体层42中的预定区域注入离子种类，使得在所述第一半导体层42中形成的禁带宽度大于所述第一半导体层42材料的半导体材料层，从而成所述辅助电流阻挡层421；其中，当所述第一半导体层42为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括Al+和B+中的一种或两种。

所述通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中形成所述辅助电流阻挡层421的过程中，当所述第一半导体层42为n型半导体层，所述第二半导体层44为p型半导体层时，还可以向所述第一半导体层42中的预定区域注入空穴供体离子；其中，当所述第一半导体层42为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述穴供体离子优选的包括Mg+和Zn+中的一种或两种；通过控制注入到所述第一半导体层42中的预定区域的空穴供体离子浓度，可以在所述第一半导体层42中形成的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为辅助电流阻挡层421；通过控制注入到所述第一半导体层42中的预定区域的空穴供体离子浓度，还可以在所述第一半导体层42中形成的电子浓度低于所述第一半导体层42的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为辅助电流阻挡层421。当所述第一半导体层42为p型半导体层，所述第二半导体层44为p型半导体层时，还可以向所述第一半导体层42中的预定区域注入电子供体离子；其中，当所述第一半导体层42为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述电子供体离子优选的包括Si+；通过控制注入到所述第一半导体层42中的预定区域的电子供体离子浓度，可以在所述第一半导体层42中形成的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为辅助电流阻挡层421；通过控制注入到所述第一半导体层42中的预定区域的电子供体离子浓度，还可以在所述第一半导体层42中形成的空穴浓度低于所述第一半导体层42的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为辅助电流阻挡层241。

所述通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中形成所述辅助电流阻挡层421的过程中，可以通过对离子注入深度的控制，使得所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。由于离子注入到所述第一半导体层42后，离子浓度在所述第一半导体层42的厚度方向分布呈高斯分布，如果注入的离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离太小，注入的离子可能分布进入到所述发光层43中，从而破坏所述发光层43；因此，控制所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于或等于10nm，可以使得离子注入工艺不足以破坏所述发光层43；同时，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层23之间的距离小于或等于500nm，能够保证减少通过所述辅助电流阻挡层421与所述发光层43之间的第一半导体层42扩散到被所述第一电极焊盘46遮蔽的发光层43区域的电流。优选的，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于等于130nm，且小于等于200nm，由于所述第一半导体层42的电阻率较大，所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离小于或等于200nm，扩散的电流较少，可以使得所述第一电极焊盘46的遮蔽作用明显减少，又，当所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于等于130nm时，可以保证注入的离子几乎不会扩散到所述发光层43，从而保证发光层43的不受损害。进一步优选的，所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离为130nm。

在上述步骤S26中，所述第二衬底41为由半导体或导体材料构成的衬底，如所述第二衬底41为硅衬底，或所述衬底为金属衬底：如铜衬底等；所述第二衬底41贴付于所述第一半导体层42上后，所述第二衬底41与所述第一半导体层42电连接。优选的，在所述第一半导体层42上贴付所述第二衬底41包括：在所述第一半导体层42上涂布一层导电粘合材料，如所述导电粘合材料为银；然后将所述第二衬底41通过所述导电粘合材料贴付到所述第一半导体层42上。

在上述步骤S27中，可以通过磨削的方式去除所述第一衬底；还可以通过激光剥离的方式去除所述第一衬底，从而露出所述第二半导体层44。

在上述步骤S28中，将所述承载着所述露出的第二半导体层44的第二衬底41放置到离子注入设备中，对所述第二半导体层44进行离子注入处理，从而形成所述电流阻挡层441。所述通过离子注入的处理，从而在所述第二半导体层44中形成电流阻挡层441的过程是；通过离子注入方式向所述第二半导体层44中的预定区域注入离子，使得所述预定区域的第二半导体层44的导电性能或类型发生变化，从而形成电流阻挡层441。在步骤S28中，在完成对所述第二半导体层44进行离子注入处理后，通常还包括对器件进行退火处理的步骤。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层44中形成所述电流阻挡层441的过程中，可以通过控制向所述第二半导体层44中的预定区域注入离子种类，使得所述注入的离子破坏所述第二半导体层44材料预定区域的晶格而形成的电阻率大于所述第二半导体层44材料的电阻层，所述电阻层在经过退火后，所述第二半导体层44材料预定区域的晶格仍然处于破坏状态，从而成所述电流阻挡层441；其中，当所述第二半导体层44为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层44中形成所述电流阻挡层441的过程中，还可以通过控制向所述第二半导体层44中的预定区域注入离子种类，使得在所述第二半导体层44中形成的禁带宽度大于所述第二半导体层44材料的半导体材料层，从而成所述电流阻挡层441；其中，当所述第二半导体层44为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述注入的离子优选的包括Al+和B+中的一种或两种。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层44中形成所述电流阻挡层441的过程中，当所述第一半导体层42为p型半导体层，所述第二半导体层44为n型半导体层时，还可以向所述第二半导体层44中的预定区域注入空穴供体离子；其中，当所述第二半导体层44为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述穴供体离子优选的包括Mg+和Zn+中的一种或两种；通过控制注入到所述第二半导体层44中的预定区域的空穴供体离子浓度，可以在所述第二半导体层44中形成的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为电流阻挡层441；通过控制注入到所述第二半导体层44中的预定区域的空穴供体离子浓度，还可以在所述第二半导体层44中形成的电子浓度低于所述第二半导体层44的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为电流阻挡层441。当所述第一半导体层42为n型半导体层，所述第二半导体层44为p型半导体层时，还可以向所述第二半导体层44中的预定区域注入电子供体离子；其中，当所述第二半导体层44为III-V族化合物半导体层，特别是为氮化镓(GaN)半导体层时，所述电子供体离子优选的包括Si+；通过控制注入到所述第二半导体层44中的预定区域的电子供体离子浓度，可以在所述第二半导体层44中形成的n型半导体材料层；所述n型半导体材料层为电流阻挡层441；通过控制注入到所述第二半导体层44中的预定区域的电子供体离子浓度，还可以在所述第二半导体层44中形成的空穴浓度低于所述第二半导体层44的p型半导体材料层；所述p型半导体材料层为电流阻挡层441。

所述通过离子注入的方式在所述第二半导体层44中形成所述电流阻挡层441的过程中，可以通过对离子注入深度的控制，使得所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。由于离子注入到所述第二半导体层44后，离子浓度在所述第二半导体层44层的厚度方向分布呈高斯分布，如注入的离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离太小，注入的离子可能分布进入到所述发光层43中，从而破坏所述发光层43，因此，控制所述注入的离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于或等于10nm，可以使得离子注入工艺不足以破坏所述发光层43；同时，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离小于或等于500nm，能够保证减少通过所述电流阻挡层441与所述发光层43的第二半导体层44扩散到被所述第一电极焊盘46遮蔽的发光层43区域的电流。优选的，使得所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于等于130nm，且小于等于200nm，由于所述第二半导体层44的电阻率较大，所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离小于或等于200nm，扩散的电流较少，可以使得所述第一电极焊盘46的遮蔽作用明显减少；又，当所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离大于等于130nm时，可以保证注入的离子几乎不会扩散到所述发光层43，从而保证发光层43的不受损害。进一步优选的，所述离子浓度最高的区域与所述发光层43之间的距离为130nm。

在上述步骤S29中，在对应所述电流阻挡层441的上方形成所述第一电极焊盘46，并使得所述第一电极焊盘46与所述第二半导体层44电连接；优选的，在步骤S29中，还包括在所述第二半导体层44的上表面形成所述透明导电层45的步骤。所述透明导电层45设置于所述第二半导体层44上；优选的，所述透明导电层45沉积于所述第二半导体层44的上表面，其中所述沉积方法包括物理气相沉积(PVD)方法、低压化学气相沉积(LPCVD)方法或金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法。所述透明导电层45与所述第一电极焊盘46电连接。可选的，所述第一电极焊盘46设置于所述透明导电层45未覆盖的所述第二半导体层44的上表面；所述第一电极焊盘46与所述第二半导体层44直接接触；所述透明导电层45作为所述第一电极焊盘46电流扩散层；使得从所述第一电极焊盘46流入的电流更均匀地分散到整个所述第二半导体层44。所述第一电极焊盘46还可以设置于所述透明导电层45上，即所述电极焊盘46在所述透明导电层45沉积于所述第二半导体层44上之后形成于所述透明导电层45上；所述第一电极焊盘46通过所述透明导电层45与所述第二半导体层44电连接；从所述第一电极焊盘46流入的电流经过所述透明导电层45后流入所述第二半导体层44。

上述第三实施方式的半导体发光元件4的制造方法中，当所述步骤S22、步骤S23和步骤S24分别形成的所述第二半导体层44、所述发光层43和所述第一半导体层42为可以在同一沉积设备中形成，从而减少制造所述半导体发光元件4过程中对所述半导体发光元件4的污染；例如，当所述第一半导体层44、所述发光层43和所述第二半导体层42均由氮化镓GaN半导体材料掺杂形成，则可以在同一金属有机化学气相沉积设备中沉积完成。当然所述第二半导体层44、所述发光层43和所述第一半导体层42可以在不同的沉积设备中沉积形成。

与现有技术相比较，本发明第三实施方式的发光元件4的制造方法中，通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中嵌入所述辅助电流阻挡层421。在所述第二半导体层44中嵌入所述电流阻挡层441，所述电流阻挡层441与所述辅助电流阻挡层421配合减少电流流经所述第一电极焊盘46下方发光层43区域电流量，使得更多的电流流经所述第一电极焊盘46未遮蔽的发光层43区域，从而减少了所述第一电极焊盘46遮挡造成效率损失，提高所述半导体发光元件4发光效率。

与所述第三实施方式半导体发光元件4相比较，所述第二实施方式半导体发光元件3的区别只在于，所述第二实施方式半导体发光元件3不具有所述辅助电流阻挡层；因此，本发明第二实施方式半导体发光元件3也可以使用与所述第三实施方式半导体发光元件4的制造方法基本相同的制造方法来制造；所述第二实施方式半导体发光元件3的制造方法的区别在于：制造第三实施方式半导体发光元件4的制造方法不具有所述步骤S25，则通过离子注入的方式在所述第一半导体层42中形成辅助电流阻挡层421的步骤。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (85)

1.一种半导体发光元件，其包括第一半导体层、发光层、第二半导体层和第一电极焊盘，所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层从下往上依次层叠设置，所述第一电极焊盘设置在所述第二半导体层上，并与所述第二半导体层电连接，所述发光层发出的光线穿过所述第二半导体层出射，其特征在于：所述半导体发光元件进一步包括电流阻挡层，所述电流阻挡层嵌于所述第二半导体层中，并位于所述第一电极焊盘的下方；所述电流阻挡层使得电流至少更多流向未被所述电流阻挡层遮蔽的发光层区域。 

2.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层至少覆盖所述第一电极焊盘正对的区域。 

3.如权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层覆盖的区域大于所述第一电极焊盘正对的区域。 

4.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层下表面到所述发光层上表面的距离小于或等于所述第二半导体层的厚度的1/2。 

5.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层下表面到所述发光层上表面的距离小于或等于100nm。 

6.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层下表面紧贴所述发光层的上表面。 

7.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层的电阻率大于所述第二半导体层的电阻率。 

8.如权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为绝缘材料层。 

9.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为半导体材料层，所述电流阻挡层的导电类型与所述第二半导体层不同。 

10.如权利要求9所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层的导电类型与所述第二半导体层相反。 

11.如权利要求9所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为本征半导体材料层。 

12.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述半导体发光元件进一步包括辅助电流阻挡层，所述辅助电流阻挡层嵌于所述第一半导体层中，并位于所述第一电极焊盘的下方。 

13.如权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于：所述辅助电流阻挡层至少覆盖所述第一电极焊盘正对的区域。 

14.如权利要求13所述的半导体发光元件，其特征在于：所述辅助电流阻挡层覆盖的区域大于所述第一电极焊盘正对的区域。 

15.如权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于：所述辅助电流阻挡层上表面到所述发光层下表面的距离小于或等于所述第一半导体层的厚度的1/2。 

16.如权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于：所述辅助电流 阻挡层上表面到所述发光层下表面的距离小于或等于100nm。 

17.如权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于：所述辅助电流阻挡层上表面紧贴所述发光层的下表面。 

18.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子而形成在所述第二半导体层中。 

19.如权利要求18所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入，破坏所述第二半导体层材料的晶格而形成的电阻率大于所述第二半导体层材料的电阻层。 

20.如权利要求19所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入的离子包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。 

21.如权利要求18所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的禁带宽度大于所述第二半导体层材料的半导体材料层。 

22.如权利要求21所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入的离子包括Al+和B+中的一种或两种。 

23.如权利要求18所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一半导体层为p型半导体层，所述第二半导体层为n型半导体层，所述注入的离子为空穴供体离子。 

24.如权利要求23所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入的离子包括Mg+和Zn+中的一种或多种。 

25.如权利要求23所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的p型半导体材料层。 

26.如权利要求23所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的电子浓度低于所述第二半导体层的n型半导体材料层。 

27.如权利要求18所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一半导体层为n型半导体层，所述第二半导体层为p型半导体层，所述注入的离子为电子供体离子。 

28.如权利要求27所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入的离子包括Si+。 

29.如权利要求27所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的n型半导体材料层。 

30.如权利要求27所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的空穴浓度低于所述第二半导体层的p型半导体材料层。 

31.如权利要求18所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。 

32.如权利要求31所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离大于等于130nm，且小于等于200nm。 

33.如权利要求18所述的半导体发光元件，其特征在于：所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离等于130nm。 

34.如权利要求1或33所述的半导体发光元件，其特征在于：所述半导体发光元件为III-V族基化合物半导体发光元件。 

35.如权利要求34所述的半导体发光元件，其特征在于：所述半导体发光元件为氮化镓(GaN)基半导体发光元件。 

36.如权利要求34所述的半导体发光元件，其特征在于：所述发光层为量子阱层。 

37.如权利要求34所述的半导体发光元件，其特征在于：所述半导体发光元件进一步包括一衬底，所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层从下往上依次沉积形成于所述衬底。 

38.如权利要求37所述的半导体发光元件，其特征在于：所述衬底为绝缘衬底，所述半导体发光元件进一步包括第二电极焊盘，所述第二电极焊盘设置在所述第一半导体层上未被所述发光层和所述第二半导体层覆盖的区域；所述第二电极焊盘与所述第一半导体层电连接。 

39.如权利要求38所述的半导体发光元件，其特征在于：所述衬底的材 质为蓝宝石、碳化硅或氮化镓。 

40.如权利要求37所述的半导体发光元件，其特征在于：所述衬底为导电衬底，所述衬底与所述第一电极焊盘构成所述半导体发光元件的一对电极。 

41.如权利要求40所述的半导体发光元件，其特征在于：所述衬底材质为铜或硅。 

42.如权利要求38所述的半导体发光元件，其特征在于：所述半导体发光元件进一步包括一透明导电层，所述透明导电层设置于所述第二半导体层上，所述透明电极层与所述第一电极焊盘电连接。 

43.一种半导体发光元件制造方法，其包括： 

提供一衬底； 

在所述衬底上自下而上依次设置第一半导体层、发光层和第二半导体层； 

通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层； 

在所述第二半导体层上形成第一电极焊盘，所述第一电极焊盘位于电流阻挡层上方。 

44.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入深度的控制，使得所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。 

45.如权利要求44所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通 过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入深度的控制，使得所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离大于等于130nm，且小于等于200nm。 

46.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入深度的控制，使得所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离等于130nm。 

47.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入的控制，使得注入的离子破坏所述第二半导体层材料的晶格，从而形成电阻率大于所述第二半导体层材料的电流阻挡层。 

48.如权利要求47所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述注入的离子包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。 

49.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入的控制，使得在所述第二半导体层中形成的禁带宽度大于所述第二半导体层材料的电流阻挡层。 

50.如权利要求49所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述注入的离子包括Al+和B+中的一种或两种。 

51.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述 第一半导体层为p型半导体层，所述第二半导体层为n型半导体层，所述注入的离子为空穴供体离子。 

52.如权利要求51所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述注入的离子包括Mg+和Zn+中的一种或多种。 

53.如权利要求51所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的p型半导体材料层。 

54.如权利要求51所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的电子浓度低于所述第二半导体层的n型半导体材料层。 

55.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述第一半导体层为n型半导体层，所述第二半导体层为p型半导体层，所述注入的离子为电子供体离子。 

56.如权利要求55所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述注入的离子包括Si+。 

57.如权利要求55所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的n型半导体材料层。 

58.如权利要求55所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的空穴浓度低于 所述第二半导体层的p型半导体材料层。 

59.如权利要求43至58中任一项所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述半导体发光元件为III-V族化合物半导体发光元件。 

60.如权利要求59所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述半导体发光元件为氮化镓(GaN)基半导体发光元件。 

61.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：发光层为量子阱层。 

62.如权利要求43所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述衬底的材质为蓝宝石、碳化硅或氮化镓。 

63.一种半导体发光元件制造方法，其包括： 

提供一第一衬底； 

在所述第一衬底上自下而上依次沉积第一半导体层、发光层和第二半导体层； 

在所述第二半导体层上贴付一第二衬底，并剥离所述第一衬底，从而使得所述第二半导体层、发光层和第一半导体层自下而上依次层叠于所述第二衬底上并露出所述第一半导体层； 

通过离子注入的方式向所述第一半导体层注入离子，在所述第一半导体层中形成电流阻挡层； 

在所述第一半导体层上形成第一电极焊盘，所述第一电极焊盘位于所述电流阻挡层上方。 

64.如权利要求63所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述 第一衬底为绝缘衬底，所述第二衬底为导电衬底。 

65.如权利要求64所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述第一衬底的材质为蓝宝石、碳化硅或氮化镓。 

66.如权利要求63所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在沉积所述第一半导体层、发光层和第二半导体层后，贴付所述第二衬底前，还包括：通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤。 

67.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述辅助电流阻挡层嵌于所述第二半导体层中，并与所述电流阻挡层对应。 

68.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入的深度的控制，使得所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离大于或等于10nm，并且小于等于500nm。 

69.如权利要求68所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入深度的控制，使得所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离大于等于130nm，且小于等于200nm。 

70.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形 成辅助电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入深度的控制，使得所述注入离子浓度最高的区域与所述发光层之间的距离等于130nm。 

71.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入的控制，使得注入的离子破坏所述第二半导体层材料的晶格，从而形成电阻率大于所述第二半导体层材料的辅助电流阻挡层。 

72.如权利要求71所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述注入的离子包括H+、O+、He+、Fe+和Cr+中的一种或多种。 

73.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，通过对离子注入的控制，使得在所述第二半导体层中形成的禁带宽度大于所述第二半导体层材料的辅助电流阻挡层。 

74.如权利要求73所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述注入的离子包括Al+和B+中的一种或两种。 

75.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，所述第一半导体层为p型半导体层，所述第二半导体层为n型半导体层；在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，所述注入的离子为空穴供体离子。 

76.如权利要求75所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通 过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，所述注入的离子包括Mg+和Zn+中的一种或多种。 

77.如权利要求76所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述辅助电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的p型半导体材料层。 

78.如权利要求76所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述辅助电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的电子浓度低于所述第二半导体层的n型半导体材料层。 

79.如权利要求66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述第一半导体层为n型半导体层，所述第二半导体层为p型半导体层；在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，所述注入的离子为电子供体离子。 

80.如权利要求79所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：在通过离子注入的方式向所述第二半导体层注入离子，在所述第二半导体层中形成辅助电流阻挡层的步骤中，所述注入的离子包括Si+。 

81.如权利要求79所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述辅助电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的n型半导体材料层。 

82.如权利要求79所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述辅助电流阻挡层为通过离子注入从而在所述第二半导体层中形成的空穴浓度 低于所述第二半导体层的p型半导体材料层。 

83.如权利要求63至82中任一项中所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述半导体发光元件为III-V族化合物半导体发光元件。 

84.如权利要求83所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：所述半导体发光元件为氮化镓(GaN)基半导体发光元件。 

85.如权利要求63或66所述的半导体发光元件制造方法，其特征在于：发光层为量子阱层。 

Images