200816523 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種以氮化物為主之發光裝置，尤其是一種以氮化物為 主之發光裝置，其能夠增強發光效率並提高可靠度。 【先前技術】 發光一極體（LED)已知為一半導體發光裝置，其將電流轉換為光， 用於發光。自從使用GaAsP化合物半導體的紅色發光二極體在1962年上市 以來，它已經與以GaP:N為主之綠色發光二極體_起使用，以作為顯示影 像用的電子裝置中的光源。 / 由例如發光二極體所發射出光的波長係視用於製造發光二極體的半導 體材料而定。這因為發射出光的波長係視半導體材料的能帶隙而定，而 能帶隙代表價帶電子和導帶電子之間的能差。 由於氮化鎵(GaN)化合物半導體具有高的熱穩定性並具有〇 8至6 2 π 之寬的能帶隙’因此它已經在包括發光二極_高能電子裝置領域得到廣 泛關注。 〃 為何GaN化合物铸體已經得蘭泛關注的原因之—為：若將⑽化 合物半導體與其他適當之元件，例如銦㈤、銘⑷）等-皱用，則可 製造出旎夠發射出綠光、藍光和白光的半導體層。 因此，根據特定裝置的·，將GaN化合物半導體與其他適當元件一 可㈤整出所欲發光的波長。例如，可以製造出用於光學記 監光=二極體或者可以製造出能齡代白熾燈的自光發光二極體。。 心藉上述以GaN為主的材料的優點，自從以㈣為主的發光二 簡^上抑來，細GaN拉的光電裝置有_撕已麟 丑 要传3itGaN為主的材料所製造的發光二極體的亮度或輸出功率主 =、組裝燈封賴之封膠（mGld)的種類和角度、所用的=== 200816523 同時，與其他ΙΙΙ-ν族化合物半導體相比， 獲得成長的原因是，例如，沒有高口所献"Ν為主的+ ¥體很難 等製成的晶圓）。 _貝的基板（例如由⑽、碰、或Am 所製構==基娜不同的材料 產生。這些缺陷可嚴重影響發光二極體的性能Γ種“下會有許多的缺陷 井層__611—)和量子^^括以重複的方式嫩置的量子 播社措中工4不 里于位P早層（quant^m barrier layers )。根據這 子井層中結合，而發射出光。 I千¥體層庄入’亚在1 果，子井層和4子_層如材料。結 、’、…，使侍®子井層會受到應力的作用。 【發明内容】 ，此’本發明提供—種以氮化物為主之發 一個或多個由習知技術中的限制和不摘造成的問題/、了^上避免 j發明之目的餘提供—彻氮化物為主之發 由本發明下述說明，本發明的前述及 ：!：；；!： ° 0 申明專利補以及所關式蚊加瞭解和認識。 展置，包括：包含一量子井層和一 為了達到上述目的和其他優點，本發明提供一種以氮化物為主之發光 1子位障層的發光層；以及設置在該發 layer)。 ^ ^ 固表面上的一應力調節層（stress accommodating 另方面，本發明提供-種以氮化物為主之發光裝置，其包括至少一 200816523 個里子井結構，其包括：_第—量子位障層；設置在該第—量子岸 ::::=，設置在該應力調節層上之一第二量子位障層;設置丄該 里子位p早層上之一量子井層；以及設置在該量子井層上之另一旦 子位障層。 乐里 上文的一般性描述和下文的詳細說明僅作為示例及解釋之 本發明申請專利範圍作進一步解釋。 【實施方式】 圖式對本發明的實施方式作更詳細的說明，俾使熟習該項技 術領域者在研讀本說明書後能據以實施。 本發明可以賴為各獅式纽不局限於下述實關。目此，本發明 可作各種2當的修改和變化成各獅式，本發明的實施靖圖式中的^例 將進行細節描述。可以瞭解到，對於本發明的形式沒有特別限制。相反=也， 本，明包括該些修改及變化，且其皆被包括在下附之巾請專利範圍及其 均等者中。 /、 “可以瞭解到當-it件（例如—層，—區域或—基板）被指為在另一元 ^L”時，該元件可直接位在另—元件上或制可有插人元件。同樣可以理 解右-7L件的-部分，例如-表面，被指為“内部，，，係指與該树之其他部 分相比，該部分會離該裝置外部更遠。 八σ 、另外，本文相關術語，例如“在…之下，，和“在…之上，，，可以用於描述一 層或一個區域與另一層或另一個區域的關係，如圖所示。 可以瞭解到這些術語意指該裝置除了圖式中的方仙外，還包括盆他 不,同方位。最後，额“直接地，，储沒有插人元件。本錢_術語1和/ 或”包括任何和全部一個或多個相關列舉項目的組合。 可以瞭解到，本文儘管使用第一、第二等術語來描述各種元件、組件、 區域、層和/«段，然而這些元件、組件、區域、層和顧段並不局限於 這些術語。 這些術語僅僅用於將-個區域、層或區段區別於另一個區域、層或區 200816523 因此’如下面所討論的第—區域、第—層或第_區段亦可重新命名為 第二區域、第二層或第二區段，而同樣地，第二區域、第二層或第二區段 亦可重新命名為第-區域、第―層絲―區段，而不脫離本發·精神。 圖1係說明氮化物半導體純裝置的基本薄膜結構的剖面圖。該氮化 物半導體發統置可絲GaN為主的材料製得之發光二極體。如圖丨所示， 該發光二極體的基本結構包括—n型電子注人層i、—發光層2、以及一 型電洞注人層3。該發光層2具有量子井結構，並且插在該 ^ 1和該p型電洞注入層3之間。 場 通常該發光層2可以發射出光，並具魏化物半導體多量子井社構。 該多量子井結構包括以重複方式交替沉積的量子井層4和量子銜 W艮據該多量子井結構，電子和電洞分別從n型電子注入層i和p型電^ 注入層3注入，並在該量子井中結合，而發射出光。 因為每-個量子井層4係設置在兩個量子位障層5之間，所以 層4可在量子力學上限制電子和電洞。 +因此’為了獲得高亮度的發光裝置，該量子井層 需具有優越的薄膜結晶度（ciystallinity)。 卞彳丨早層5 對轉體發絲置最具有代表性衫量子井結構包括具有相 對冋之鮮隙的氮化鎵（GaN)量子位障層，作為量子位障層5，以及 =献能帶隙的氮化銦鎵（InGaN)量子井層，作為量子井層4。這種 况下’ ii/fb鎵層和銦鎵層仙高品f _的形式進行製備。 氮化鎵和氮化錮鎵具有非常高的晶格錯配^是因為鋼的原 銦子侃，且錮和氮的結合力要比鎵和氮的結合力小，而 钔和鼠的結合長度要比鎵和氮的結合長度長。 力改’InGaN量子井層會嚴重地受到壓縮應力。這__ 文艾了母-個置子井層4的能帶結構，從而使在該量子井層4内的奸 200816523 和電洞在空間上彼此分開。結果，使得該發絲置的發光效率降低。 另外，該壓縮應力會劣化相鄰的GaN量子井位障層5和祕咖量子井 層之門的界面4寸性，從而在界面處損失載子。結果，該發光裝置的發光 效率可能會降低。 #因此’為了根本地解決上述現象，可以使用包括氮化物半導體應力調 節層(InxAUGa^N，〇 $ v，w乱〇 $ v+w 2)的量子井結構。 第一實施例 σ 圖2係顯示本發明第一實施例中的氮化物半導體發光裝置。如圖2所 示、，該氮化物半導體發光裝置包括—η型半導體層1〇作為電子注入層，一 毛光層20以及ρ型半導體層3〇作為電洞注入層。該發光層⑼可發射 出光’ 具有lUb物半導體單量子雜構或氮錄半導體多量子井結構。 多量=井_包括讀複方式交替沉積的量子井層21和量子位障層 22。根據這種多量子井結構，電子和電洞分職電子注人層和電洞注入層 注入，並在該量子井中結合，從而發射出光。 應力調節層40可以形成在每一個量子井層21的至少一個表面上。 也就是，該多量子井結構包括以重複方式沉積於該η型半導體層1〇上 之重複的單量子井結構。每-個重複的單量子井結構包括_層量子位障層 22、-層沉積在該量子位障層22上之應力調節層4()、以及—層沉積在該應 力調節層40上之量子井層21。 至於母個重複的單i子井結構的層積（lam—)順序，該量子井 層21係在將該應力調節層40層積機量子位障層22上之後麵行沉積。 因此，該應力調節層40可以調節施加在該量子井層21上的應力。 可以使用-超晶格（superlattice)層，作為應力調節層4〇，而該超晶格 層包括具有不同之面内晶格常數（in-planelatticec〇nstant)的半導體層之沉 積結構。 更詳細的說，該超晶格層可以具有以重複方式交替沉積的兩種層。其 中之-種料有的平均舶晶格常數比好赠層22的晶格常數要高，然 而另-種層具有的平均面㈣格常數比量子井層21的晶格常數要低。 200816523 圖3說明應力調節層40包括上述超晶格層的例子。誠晶格層包括具 有不同晶格常數之第一層41和第二層42。 在圖3的例子中’该第二層幻的面内晶袼常數比該第一層41的面内 晶格常數要高。每-第-層41處於承受拉伸應力的狀態下，而每一第二層 42處於承受壓縮應力的狀態下。 因為该些層41和該些層42係分別以拉伸和壓縮狀態交替沉積，該超 晶格層可以有效地作為應力調節層4〇。 該超晶格層的每-層41和42可以包括1到10個單層。較佳是，由上 述超晶格層組成之每-應力調節層4G的厚度為α5到1〇·。 "或者，該超晶格層可以包括2到4〇對層，每一對層包括具有不同晶格 常數的層41和層42。 舉例而言’該應力調節層4G係由-超晶格層触成，哺超晶格層具 有包括以重複方式交替沉積的兩種層之結構，該超晶格層具有不同的平^ 面内晶格常數，其巾之-的平均_晶財數比量子位_ 22的晶格常數 要高，然而另—平均面内晶格常數比量子井層21的晶格常數要低。該應力 調節層4G可以藉由交替層積具有不同晶格倾和不同帶隙魏化物半&體 也就是，該應力調節層40可以包括由具有不同A1和化含 材料所組成的第一層41和第二層42。 勺 或者’弟一層41可皆由GaN所組成，而第二層42可 InGaN所組成。 ^ 圖4顯示能帶結構圖，其中由超晶格層組成的應力調節厚 每-個量子井層21的-個表面上（為了方便制，此能9 : 圖將僅顯示出導帶）。 卜 參考圖4，可以看出該超晶格層的每一個第一層41具有比卞一 位障層22的能帶隙要高的能帶隙，而該超晶袼層的每一個第j 42 1 爾22的能帶隙要低而比每—個量子井層2二能帶隙要 10 200816523 毛光層20的每一個置子位障層22可以由例如〇心、祕必、或a1ln 的材料、减4發光層2Q的每_個量子井層2i可以由例如hGaN或 AlInGaN的材料組成。 —若每個里子井層21 ^係由化⑽組成，則當該量子井層u含有增 量的In時’該相關的應力調節層4G可產生更有效的效應。 也就是’若每一個量子井層21係由以InxGai_xN表示之InGaN所組成， 則 “X”較佳為 0.2 到 〇.4(〇.2$χ$〇·4)。 弟二實施例 曰如圖5所每一個應力調節層*可以設置在相鄰的量子井層Μ和 量子位障層22之間。 、”也就疋’在多里子井結構中，包括以重複方式在該η型半導體層川上 j的重狀單量子井結構，而根據本發明的第二個實施，每—個重複的 :量^井結構包括一層量子位障層22、一層沉積在該量子位障層22上之應 f調節層4G、—層沉積在該應力調節層4G上之量子井層2卜以及另一層 沉積在該量子井層21上之應力調節層4〇。 在這個、Μ冓中’根據構成该超晶格層的材料元素和構成該量子井層21 的材料元素，構成該應力調節層4G的超晶格層之每—個第—層41可以具 有與該量子位障層相同的能帶隙。 八 圖6說明由超晶格層組成的應力調節層4〇係分別設置在每一個量子井 層21的相對面上的結構。 若需要，該超晶格層的每-個第二層42的能帶隙可以比該量子井層21 的能帶隙要低。 通常含有In之InGaN具有比GaN的晶格常數要高的晶格常數，但具 有比GaN 帶隙要低的能帶隙。同樣地，含有A1之规必财比祕 ★的能帶隙要高的能帶隙。因此，根據_ A1的適#組合，可以形成應力調 即層40，而該應力調節層40可以調節施加在該量子井層2i 因為量子井層係設置在兩個量子位障層22之間，所以在上述量子井結 構中的每—個量子井層21可以在量子力學上_電子和電洞。 200816523 、…藉由提供由上述超晶格層組成的應力調節14〇,可以調節施加在該發 光層20上的應力，從而大幅增加發光效率。 應力調節層40也可以用於有效地將電荷限制在其相關之量子井層21 内。 曰 —圖7說明包括上述應力調節層4〇之水平式發光裝置的例子。如圖7所 不’该發光裝置包括基板5〇和設置在該基板％上的發光結構。如上所述， 該發光結構包括n型半導體層1G、發光層2G、和p型半導體層⑽。圖7頻 不在侧之後’並暴露出該n型半導體層1G，可職上述結構與p型電極 70和η型電極60。 圖8說明包括上述應力調節層4〇的垂直式發光裝置的例子。 女圖8所示’發光裝置包括基板（圖中未示）和設置在基板上的發光 結構。如上述例子，該發光結構包括η型半導體層1()、發光層％、和ρ型 半^體層3〇。由金屬或導電性半導體層形成之支縣so係、設置在上述結構 上。這種情況下，將該基板從上述結構巾分開出來。因此 結構。 、一 P型電極7G係設置在該P型半導體層30和該支撐層8G之間。該p型 半導體電極7G可以包括歐姆電極71和反射電極72。在這例子，該歐姆電 極71可以為透明電極。 因為施加在每-個量子井層21上的應力可依照上述應力調節層4〇的 功^予關節，所以根據上述結構所製造出之發光裝置的發光效率可大 幅提昇。同時，也可以有效地將電荷限制在每一個量子井層21内。 弟二實施例 圖9說明本發明第三實施例的氮化物半導體發光裝置。如圖9所示， 該發光裝置包括η型電子注入層和形成在該n型電子注入層卿上之 發，層200。該發光層200包括一量子井結構，該量子井結構包括第一量子 位障層210、應力調節層22〇、第二量子位障層MO、量子井層鳩、以及 另一第一置子位障層210。該發光層200可以包括一多量子井結構，該多量 子井結構係藉由重複層積上述量子井結構至少兩次而形成。 12 200816523 pi私洞注入層3GG係形成在該發光層綱上。因此，電子和電洞 攸包子庄入層100和雷洞〉主入層3⑻注入，並在該發光層·中結合 而發射出光。 & 為了有效地調即存在於具有上述量子井結構之發光層2〇〇的應力，該 應力調節層220可以具有__晶格，該面内·常數的範圍係在該 第-量子位障層21〇的面内晶格常數和該量子井層施的面内晶格常數之 間。 同時，為了有效地將電子和電洞注入到量子井，該應力調節層22〇可 以具有-能帶隙，該能帶隙的範圍係在該第—量子位障層別的能帶隙和 該量子井層240的能帶隙之間，如圖1〇所示。 若需要，該應力調節層220可以包括超晶格層。 曰同時，該應力調節層220可以執行量子力^力能。也就是，因為該第 二量子位障層230係設置於該應力調節層22()和該量子井層之間，所 j從该η型電子注人層⑽注人之電子能財效地收集並關在該應力調 節層220内。結果，限制在該應力調節層22〇内的電子能夠有效地注入到 該量子井層240中。 考慮到這種量子力學功能，最佳的應力調節層，的厚度為i到15·。 同日守’為了使该應力调節層220有效地調節由在該第一量子位障層 和該量子井層240之間的晶格錯配所產生的應力，該第二量子位障層9 23〇 的厚度佳比該第一量子位障層210的厚度小。 卜該第二量子位障層230可以具有〇·2到5nm的厚度。在這例子中，該 第二量子位障層230的能帶隙可比該應力調節層22〇的能帶隙要高。在這 例子中，該第二量子位障層230能夠有效地在量子力學上將電子和電洞限 制於該量子井層240内，並且增加結合發光的可能性。 為了增強電子和電洞的有效結合，可將n型摻質摻雜於具有上述多量 子井結構的發光層200中之一層或多層應力調節層22〇中。 包括在具有上述多量子井結構之發光層2〇〇中之應力調節層22〇、以及 第里子位卩早層210和第二量子位障層230可顯著地減少在量子井層中不 13 200816523 可避姚產生的壓縮應力’並且將電子和電洞有效地限制在該量子井層24〇 内。因此’可以縣地增強該發絲置_部量子鱗(intemai quantum efficiency ) 〇 也就是，該應力調節層22〇可有效地調節壓縮應力，而該壓應力係由 於量子位障層210和230以及量子井層之間的晶格錯配而產生，從而 在量子井層240中達到更均衡的應力分配和更均衡的把分佈。因此 更增強光學特性。 另外，可增強在量子位障層训和23〇以及量子井層24〇之間的界面 特性，從喊少在界面處的載子損耗。結果，可大幅增加發光效率。 因此’根據該發光裝置顯著增強的内在光學特性（亦即，内部量子效 率）’可獲付局免度和南效率的發光裝置。 第四實施例 圖11說明本發明第四實施例的氮化物半導體發光裝置。在這個實施例 中，利用金屬有機氣相化學沉積(M0CVD)系統來生長氮化 薄 藍寶石基板制健板41〇。 條 使用氨作為氮化源。使用氫和氮作為載域體(carriergas)。使用蘇、鋼 和铭作為有機金屬源。使时㈤作為n型摻f，而使闕⑽）作為 P型摻質。在1，050。(：下將η型氮化鎵（GaN)半導體電子注入層42〇生長 在監寶石基板上直至其厚度達到細，此時，使用細k的壓力。 將具有如圖12所示之量子賴帶結構(quanw讀 發$層430生長在該電子注入層42〇上。也就是，在溫度85〇 %下，將氮 化鎵(GaN)之第-量子位障層饥纟長在該電子注入層物上直至其厚度達 到10nm。接著，將氮化銦鎵（InGaN)之應力調節層汜2生長在該第一量 子位障層431上直至其厚度達到3nm。此時，對銦源的用量和生長溫度予 以控制’使得該InGaN應力調節層432巾的平均銦含量大約為3%。 、將GaN之第二量子位障層433生長在該應力調節層432上直至其厚度 ，到lnm。其後，在溫度7〇〇 %下，將InGaN量子井層434生長在該第^ 里子位P早層433上直至其厚度達到2 5nm。此時，對銦源的用量予以控制， 14 200816523 使得該InGaN量子井層434中的銦含量大約為22%。 重複上述步驟，以生長該發光層43〇，並使得該發光層具有一多量 子井結構，該多量子賴構包括八個量子井結構，每—個量子井結構係由 -層第-GaN量子位障壁層43卜一層InGaN應力·層432、一層第二 GaN量子位障壁層433和一層inGaN量子井層434所組成。 將P型GaNf洞注入層440生長在具有上述多量子井結構的發光層43〇 上直至其厚度達到〇.1μιη。 〜接著，利祕刻機，對Ρ型電洞注入層44〇和發光層43〇進行侧， 使得.亥η型電子注人層42G部分暴露出來，如圖13所示。在這種情況下， 形成η型電極421。同時，將ρ型電極相形成在該ρ型電洞注入層44〇上， 用以注入電洞。因此，完成水平式發光裝置結構。 第五實施例 在如圖14所不之本發明第五實施例中，在1，〇5〇〇C下將η型氮化物半 導體電子注入層520生長在藍寶石基板训上直至其厚度達到細。此時， 使用200 Torr的壓力。 將具有如圖15所示之量子井價帶結構的發光層53〇成長在該電子注入 層520上。也就是，在溫度85〇下，將第一 GaN量子位障層μ〗生長在 “子入層520上直至其厚度達到i〇nm。接著，將inGaN應力調節層 532生長在該第一量子位障層431上直至其厚度達到3⑽。 旦在該應力調節層532的生長期間，注入n型摻質源。此時，對銦源的 用里和生長·度予以控制，使得該InGaN應力調節層说巾的平均銦含量 大約為0.1到5%。 ♦弟GaN里子位p早層533生長在該應力調節層532上直至其厚度達 到二2，3 nm。其後，在溫度7〇〇 〇c下，將InGaN量子井層5从生長在 :第i子位障層533上直至其厚度達到2e5nm。此時，對銦源的用量予以 控制，使得該InGaN量子井層534中的銦含量大約為 22%。 $複上述步驟，以生長該發光層530,並使得該發光層53G具有-多量 子井、、、口構忒夕里子井結構包括八個量子井結構，每一個量子井結構係由 15 200816523 一層，一 GaN量子位障壁層531、一層InGaN應力調節層幻2、一層第
GaN里子位卩早壁層533和一層InGaN量子井層534所組成。 530 將P型GaN電洞注入層440生長在具有上述多量子井結構的發光層 上直至其厚度達到Ο.ίμιη。 夂平式务光1置結構的後續製程可以與第四個實施例相同。 、“右而要，可製造如圖16所示之垂直式發光裝置結構。在這例子中，歐 姆電極或反射it姆電極55〇係形成在該ρ型電洞注入層54()上，並且由半 導體或金屬構成的支撐層56〇係形成在該歐姆電極55〇上。 接著，移除該基板510。然後將n型電極別形成在暴露的電子注入層 52〇上。結果，可完成如圖10所示之垂直式發光裝置結構。 第六實施例 、,.在如圖17所示之本發明第六實施例中，在l，〇5〇 〇C下將n型氮化物半 Ζ电子'主人層㈣生長在藍寶石基板61G上直至其厚度達到4哗。此時， 使用200Torr的壓力。 將具有下述結構的發光層_成長在該電子注入層62g上。也就是， ί ⑽—啊㈣輸長刪似層620上直 =尽度相K)mn。此時’對崎的用好以控制，使得該第—量子位障 1=嫩州3%，W嫩崎_人线斯（抑咖 f著’將MaN應力層生長在該第_量子 到1至7唧。此時，對銦源的用量和生長溫度予以控制，使^ 力調節層中的平均銦含量大約為丄到5%。 于-InGaN應 將第-InGaN奸轉層生長在該應力觸層 3nm〇 j , 的銦含量大約為0.3%。 泌里子位P早層中
直至其厚度達到2到3，此時，對銦源的用量二=障層上 量子井層中的銦含量大約為16到25%。 卫制使侍该InGaN 16 200816523 子井XI絲該發光層㈣，並使得該發光層⑽具有一多量 ί第曰ΪΙΓ 括人個量子井結構，每—個量子井結構係由 層、一層應力調節層、—層第二量子位障壁層和-層 ®子井層所組成。 ”同時’將η型摻質源注入到該發光層咖之八層應力調節層中之最先 > 儿積的兩層到六層應力調節層中。 亦將η型摻質源注人_發光層⑽之第—量子位障壁層中之最先沉 積的兩層到四層第一量子位障壁層中。 將Ρ型GaN電洞注入層64〇生長在具有上述氮化物半導體多量子井結 構的發光層630上直至其厚度達到〇1μηι。 隨後，可製造出如第四實施例中之水平式發光裝置結構、或如第五實 施例中之垂直式發光裝置結構。 、 弟七實施例 在如圖18所不之本發明第七實施例中，在1050 〇c下將η型氮化物半 導體電子注入層720生長在藍寶石基板彻上直至其厚度達到_。此時， 使用200Torr的壓力。 將具有下述結構的發光層730成長在該電子注入層72〇上。也就是， 在溫度850 〇C下，將第一 InGaN量子位障層生長在該電子注入層72〇上直 至其厚度賴IGnm。縣，將inGaN應力觸層生長在郷—量子位障層 上直至其厚度制3nm。此時，對銦源_量和生長溫舒啸制，使& 該InGaN應力調節層中的平均銦含量大約為3〇/〇。 在溫度760 cC下，將InGaN量子井層生長在該第二量子位障層上直至 其厚度達到3 nm。此時，對銦源的用量予以控制，使得該InGaN量子井層 中的銦含量大約為16%。 曰 重複上述步驟，以生長該發光層730，並使得該發光層730具有一多量 子井結構，該多量子井結構包括八個量子井結構，每一個量子井結構係^ 一層第一量子位障壁層、一層應力調節層、一層第二量子位障壁層和一層 里子井層所組成。將n型按質源注入到該發光層730之八層應力調節層中 200816523 之最先沉積的兩層應力調節層中。 亦將η型摻質源注入到該發光層73〇之第 積的四層第-量子轉麵中。 里馆H層t之敢先儿 將P型⑽電洞注入層生長在具有 構的發光層730上直至其厚度_ G _。祕财㈣夕里子井結 千IS出如第四實施例中之水平式發光裝置結構、或如第五實 施例中之垂直式發光裝置結構。 貝 弟八貫施例 靜19^示之本發明第人實施财，在1，㈣。C下將Π型氮化物半 ^ 2〇生長在藍寶石基板_上直至其厚度達到一。此時， 使用200Torr的壓力。 ，具有如圖20所示之結構的發光層_成長在該電子注人層82〇上。 f疋在’皿度900 C下，將第一 GaN量子位障層831生長在該電子注入 二^上直至其厚度達到7nm。接著，將第一祕咖應力調節層吸生長 在該第一量子位障層831上直至其厚度達到3nm。 此時，對銦源的用量和生長温度予以控制，使得該第一應力調節層脱 的平均銦s里大約為2〇/〇。將第：InGaN量子位障層83；5生長在該第一應 力調節層832上直至其厚度達到丨nm。
接著，在溫度71(TC下，將InGaN量子井層生長在該第二量子位障層 833直至其厚度達到3 nm。 曰可將第二應力調節層835生長在該量子井層834上。於此例子中，將 厚度f 7nm之第-量子位障層831設置在該第二應力調節層835上。 。可形成具有下列結構之該第二應力調節層835。也就是說，在溫度9〇〇 c下’生長厚度為大約05 nm之GaN層，接著將層（具有大約〇.2% 的1n 3里）依序生長在該GaN層上直至其厚度達到大約〇.5 ^。 该第二應力調節層835可具有一超晶袼結構，該超晶格結構包括2到 1〇層之沉積結構，每一層之沉積結構皆係由
GaN層和含有大約0.2%之In 含量的InGaN層所組成。 18 200816523 為23,曹對Γ?:用置予以控制，使得該量子井層834 *的銦含量大約 ίϋί 步驟，以生長該發光層謂，並使得該發光層㈣具有-夕里子井、、、"構，該多量子井結構包括人個量子井結構。 =η型摻質源注入到該發光層73〇之八層第一應力調節層纽中之最 :广貝^兩層第一應力娜層832中。亦將η型捧質源注入到該發光層咖 之第里子位障層831中之最先沉積的四層第一量子位障層83ι中。 ，同日π ’在相關之2子井層834㈤生長過程中，將η型換質源注入到該 發光層830之該量子井層834中之最先沉積的兩層量子井層幻4中。 將Ρ型GaN電洞注入層840生長在具有上述氮化物半導體多量子井結 構的發光層830上，直至其厚度達到αΐμηι。 隨後，可製造出如第四實施例中之水平式發光裝置結構 、或如第五貫 施例中之垂直式發光裝置結構。 對所有熟習此技藝者而言，本發明明顯地可以作出多種修改及變化 而不脫離本發明的精神和範圍。因此，本發明包括該些修改及變化，且 其皆被包括在下附之申請專利範圍及其均等者中。 19 200816523 【圖式簡單說明】 圖1為以氮化物爲主的發光裝置的薄膜結構的剖面圖； 圖2為本發明第一實施例的剖面圖； 圖3為由超晶格層構成的應力調節層的剖面圖； 圖4為本發明第一實施例中的能帶圖表； 圖5為本發明第二實施例的剖面圖； 圖6為本發明第二實施例中的能帶圖表； 圖7為本發明第二實施例中的水平式發光裝置的實例的剖面圖； 圖8爲本發明第二實施例中的垂直式發光裝置的實例的剖面圖； 圖9為本發明第三實施例的剖面圖； 圖10為本發明第三實施例的能帶圖表； 圖11為本發明第四實施例的剖面圖； 圖12為本發明的第四實施例的能帶圖表； 圖13爲本發明第四實施例中的水平式發光裝置的實例的剖面圖； 圖14爲本發明一第五實施例的剖面圖； 圖15爲本發明第五實施例的能帶圖表； 圖16爲本發明第五實施例中的垂直式發光裝置的實例的剖面圖； 圖17爲本發明第六實施例的剖面圖； 圖18爲本發明第七實施例的剖面圖； 圖19爲本發明第八實施例的剖面圖；以及 圖20爲本發明第八實施例的能帶圖表。 【主要元件符號說明】 1 η型電子注入層 2 發光層 3 ρ型電洞注入層 4 量子井層 5 量子位障層 20 200816523 10 η型半導體層 20 發光層 21 量子井層 22 量子位障層 30 Ρ型半導體層 40 應力調節層 41 第一層 42 第二層 50 基板 60 η型電極 70 ρ型電極 71 歐姆電極 72 反射電極 80 支撐層 100 η型電極注入層 200 發光層 210 第一量子位障層 220 應力調節層 230 第二量子位障層 240 量子井層 300 ρ型電洞注入層 410 基板 420 η型氮化鎵（GaN)半導體電子注入層 421 η型電極 430 發光層 431 第一量子位障層 432 應力調節層 433 第二量子位障層 434 InGaN量子井層 21 200816523 440 p型GaN電洞注入層 441 p型電極 510 監貲石基板 520 η型氮化物半導體電子注入層 530 發光層 531 第一 GaN量子位障層 532 InGaN應力調節層 533 第二GaN量子位障層 534 InGaN量子井層 540 p型GaN電洞注入層 550 歐姆電極或反射歐姆電極 560 支撐層 570 η型電極 610 監寶石基板 620 η型氮化物半導體電子注入層 630 發光層 640 ρ型GaN電洞注入層 710 藍寶石基板 720 η型氮化物半導體電子注入層 730 發光層 740 ρ型GaN電洞注入層 810 藍寶石基板 820 η型氮化物半導體注入層 830 發光層 831 第一 GaN量子位障層 832 第一 InGaN應力調節層 834 量子井層 835 第二應力調節層 22