CN102810613B - 电流扩散电极、半导体发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜可与p型氮化物层接触，所述单晶薄膜层的材料为透明导电氧化物。本发明还提供了一种电流扩散电极的制备方法、具有该电流扩散电极的半导体发光器件及制备方法。本发明所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜可与p型氮化物层接触，单晶薄膜层与p型氮化物半导体接触，更容易形成欧姆接触且接触电阻更低，电流分散更均匀，改善了氮化物半导体器件的电学性能；同时，透明导电薄膜层的透光性好，光穿透率更高，出光效率更好，提高了氮化物半导体器件的光学性能。

Description

电流扩散电极、半导体发光器件及其制备方法

技术领域

本发明属于半导体领域，尤其涉及一种电流扩散电极、制备方法及其半导体发光器件。

背景技术

作为宽禁带材料，氮化镓（GaN）、氮化铝镓（GaAlN）、氮化镓铟（InGaN）及氮化镓铝铟（InAlGaN）等Ⅲ族氮化物材料具有高热导率、高介电常数、高电子饱和迁移速率和高化学稳定性等优良特性，这些特性使得此系列材料在短波长发光器件、紫外探测器、大功率微波器件和耐高温度电子器件等方面拥有巨大的应用前景。

由于p型GaN的高掺杂一直无法有效地突破，同时自然界中又找不到一种功函数大于p型GaN功函数（7.5eV）的金属，使得制作低阻p型GaN欧姆接触比较困难。目前，对p型GaN广泛采用的一种Ni/Au欧姆接触在空气或氧气中退火处理后可获得较小的低接触电阻率；但这种传统的p型Ni/Au欧姆接触电极因其低的透光率而使得大部分光子不能逃逸出电极表面，从而影响了发光器件的光输出功率和亮度。

发明内容

本发明的目的是提供一种电流扩散电极，所述电流扩散电极不仅可以有效降低电极与p型氮化物半导体的接触电阻，改善氮化物半导体器件的电学性能，还可以提高氮化物半导体器件的出光效率，提高氮化物半导体器件的光学性能；本发明还提供了该电流扩散电极的制备方法、具有该电流扩散电极的半导体发光器件及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜可与p型氮化物层接触，所述单晶薄膜层的材料为透明导电氧化物。

本发明还提供一种电流扩散电极的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S11、在p型氮化物层上通过MOCVD方法沉积一单晶薄膜层；

S12、在单晶薄膜层上涂覆光刻胶，并进行光刻处理，得到预设的光刻胶图案；

S13、刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层，得到单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案；

S14、在单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案上通过低温蒸镀沉积一层透明导电薄膜；

S15、去胶和剥离处理，去除光刻胶和附着于光刻胶上的透明导电薄膜，得到单晶薄膜层和透明导电薄膜层互补排列形成的单层复合膜结构。

本发明还提供一种半导体发光器件，所述半导体发光器件包括：

外延层，所述外延层包括顺序层叠的基底、n型氮化物层、发光层和p型氮化物层；

电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触，所述单晶薄膜层的材料为透明导电氧化物；

所述单层复合膜上形成有半导体发光器件的正电极，所述n型氮化物层上形成有半导体发光器件的负电极。

本发明还提供一种半导体发光器件的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S21、生长外延层，所述外延层包括顺序层叠的基底、n型氮化物层、发光层和p型氮化物层；

S22、形成电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触；

S23、在所述单层复合膜上形成半导体发光器件的正电极，所述n型氮化物层上形成半导体发光器件的负电极。

本发明提供的电流扩散电极、半导体发光器件及其制备方法中，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜可与p型氮化物层接触。所述单层复合膜由两种不同的薄膜层构成，由此两种薄膜层的功函数不同，单晶薄膜层的功函数更接近于p型氮化物的功函数，因此，单晶薄膜层与p型氮化物半导体接触，更容易形成欧姆接触，单晶薄膜层与p型氮化物半导体的接触电阻更低，电流分散更均匀，具有所述电流扩散电极的半导体发光器件的正向电压更低，改善了氮化物半导体器件的电学性能；同时，透明导电薄膜层的透光性好，光穿透率更高，具有所述电流扩散电极的半导体发光器件更亮，出光效率更好，提高了氮化物半导体器件的光学性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电流扩散电极的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法流程示意图。

图3是本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法中沉积单晶薄膜层的示意图。

图4是本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法中涂覆光刻胶并光刻的示意图。

图5是本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法中刻蚀单晶薄膜层的示意图。

图6是本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法中沉积透明导电薄膜层的示意图。

图7是本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法中去胶和剥离处理的示意图。

图8是本发明实施例提供的半导体发光器件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1所示，一种电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层1和透明导电薄膜层2，所述单晶薄膜层1和透明导电薄膜层2呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜可与p型氮化物层接触，所述单晶薄膜层1的材料为透明导电氧化物。

本发明实施例提供的电流扩散电极中，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜可与p型氮化物层接触。所述单层复合膜由两种不同的薄膜层构成，由此两种薄膜层的功函数不同，单晶薄膜层的功函数更接近于p型氮化物的功函数，因此，单晶薄膜层与p型氮化物半导体接触，更容易形成欧姆接触，单晶薄膜层与p型氮化物半导体的接触电阻更低，电流分散更均匀，改善了氮化物半导体器件的电学性能；同时，透明导电薄膜层的透光性好，光穿透率更高，出光效率更好，提高了氮化物半导体器件的光学性能。

优选地，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层的表面呈粗糙态，所述粗糙态的形成可以通过粗化液对电流扩散电极进行浸泡，使单晶薄膜层和透明导电薄膜层的表面呈粗糙态；由于粗化液对单晶薄膜层和透明导电薄膜层具有不同的蚀刻速率，所以单晶薄膜层和透明导电薄膜层表面的粗糙程度又会不同，因此可以进一步增强出光效果。

优选地，所述单晶薄膜层的材料为氧化锌掺铝（AZO），透明导电薄膜层的材料为氧化铟锡（ITO），所述ITO为目前常用的一种透明电极材料，光的穿透性能非常好，其制备技术已经非常成熟，因此很容易获取。而AZO对于整个可见光范围内的光线也都是透明的，但是其透光性能比ITO要稍差一点，但是，AZO具有很好的热传导性，与氮化物具有较小的晶格失配以及具有很强的高温稳定性；更应该注意的是，AZO的功函数为5.05eV（而ITO为4.5eV），p型氮化物例如p-GaN的功函数为7.5eV，因此AZO的功函数与p型氮化物的功函数更接近，二者之间更容易形成欧姆接触，降低接触电阻，最终能降低成品芯片的正向电压。

作为具体的实施方式，所述单晶薄膜层的材料并不局限于为AZO，透明导电薄膜层的材料也并不局限于为ITO，本领域的技术人员在前述介绍的基础上，还可以进行相应的选择，例如可以是氧化钌（RuO）、氧化铱（IrO）、氧化镍（NiO）、氧化铜（CuO）、氧化锡掺杂锑[SnO（Sb）]、氧化锡掺杂氟[SnO（F）]、三氧化二锌掺杂铝[Zn2O3（Al）]、氧化锌掺杂镓[ZnO（Ga）]等等。

所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，即单层复合膜结构上只要排列有单晶薄膜层和透明导电薄膜层、且是互补排列即可；所述互补排列的图案不限，例如可由透明导电薄膜层形成整个单层复合膜，然后对部分透明导电薄膜层进行开孔，开孔的地方形成单晶薄膜层；或者单层复合膜的一半为透明导电薄膜层，另一半为单晶薄膜层，或者等等其它互补的图案组合。

优选地，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，且相互间隔交替排列形成单层复合膜，具体地排列请参见图1所示，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，更利于制作成型，同时相比于传统的结构，该种单层复合膜结构释放的光输出要高10%-20%，制作成芯片后的平均正向导通电压降低0.1V以上。

所述单晶薄膜层为高致密膜层，其折射率为1.8-1.9，现有的折射率一般都在2.0以上，折射率越低，表示薄膜缺陷越少也越致密；实际上，高致密的产生是与本发明提供的电流扩散电极层的制备方法相关的，以下将进行详细说明。

请参考图2所示，本发明还提供一种电流扩散电极的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S11、在p型氮化物层上通过MOCVD方法沉积一单晶薄膜层；

S12、在单晶薄膜层上涂覆光刻胶，并进行光刻处理，得到预设的光刻胶图案；

S13、刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层，得到单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案；

S14、在单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案上通过低温蒸镀沉积一层透明导电薄膜；

S15、去胶和剥离处理，去除光刻胶和附着于光刻胶上的透明导电薄膜，得到单晶薄膜层和透明导电薄膜层互补排列形成的单层复合膜结构。

本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法中，所述单晶薄膜层采用MOCVD方法生长，得到的薄膜晶体质量更致密，缺陷更少，出光效果更好；采用在单晶薄膜层上涂覆光刻胶，由光刻胶形成做模版，便于后续的去胶和剥离处理，很容易将光刻胶去掉；所述透明导电薄膜通过低温蒸镀工艺沉积在单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案上，采用低温蒸镀可以大大降低加热产生的能耗，节省电能，降低成本；因此，按照本实施例提供的制备方法制作的电流扩散电极，同时具有很好的光学性能和电学性能。

优选地，所述单晶薄膜层的材料为氧化锌掺铝（AZO），透明导电薄膜层的材料为氧化铟锡（ITO），所述ITO为目前常用的一种透明电极材料，光的穿透性能非常好，其制备技术已经非常成熟，因此很容易获取。而AZO对于整个可见光范围内的光线也都是透明的，但是其透光性能比ITO要稍差一点，但是，AZO具有很好的热传导性，与氮化物具有较小的晶格失配以及具有很强的高温稳定性；更应该注意的是，AZO的功函数为5.05eV（而ITO为4.5eV），p型氮化物例如p-GaN的功函数为7.5eV，因此AZO的功函数与p型氮化物的功函数更接近，二者之间更容易形成欧姆接触，降低接触电阻，最终能降低成品芯片的正向电压。

作为具体的实施方式，所述单晶薄膜层的材料并不局限于为AZO，透明导电薄膜层的材料也并不局限于为ITO，本领域的技术人员在前述介绍的基础上，还可以进行相应的选择，例如可以是氧化钌（RuO）、氧化铱（IrO）、氧化镍（NiO）、氧化铜（CuO）、氧化锡掺杂锑[SnO（Sb）]、氧化锡掺杂氟[SnO（F）]、三氧化二锌掺杂铝[Zn2O3（Al）]、氧化锌掺杂镓[ZnO（Ga）]等等。

其中，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，即单层复合膜结构上只要排列有单晶薄膜层和透明导电薄膜层、且是互补排列即可；所述互补排列的图案不限，例如可由透明导电薄膜层形成整个单层复合膜，然后对部分透明导电薄膜层进行开孔，开孔的地方形成单晶薄膜层；或者单层复合膜的一半为透明导电薄膜层，另一半为单晶薄膜层，等等其它互补的图案组合。

优选地，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，且相互间隔交替排列形成单层复合膜，具体地排列请参见图1所示，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，更利于制作成型，同时相比于传统的结构，该种单层复合膜结构释放的光输出要高10%-20%，制作成芯片后的平均正向导通电压降低0.1V以上。

现以下将结合实施例和附图对本发明实施例提供的电流扩散电极的制备方法进行详细介绍，尤其以所述单晶薄膜层的材料为AZO，透明导电薄膜层的材料为ITO，且所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案作为具体实施方式进行详细说明。

请参考图3所示，对于步骤S11，在p型氮化物层10上通过金属有机化合物化学气相淀积（MOCVD，Metal-organicChemicalVaporDeposition）方法沉积一层单晶薄膜层1，具体过程为：先设置好淀积设备的相关参数，例如温度为680℃-750℃，腔体压力为100-200毫巴，设置完所有的参数以后，机台会自动运行生长一层单晶薄膜层，在具体的运行过程中以N₂O为氧源，二乙基锌（DEZn）为锌源，三甲基铝（TMA）做Al掺杂源，N₂作载气，控制Al/Zn的摩尔流量比为1:4-1:10。采用MOCVD方法制作的单晶薄膜层更致密，具体可采用椭偏仪测试单晶薄膜层的折射率来进行评估，折射率越低，表示薄膜的缺陷越少也越致密。经测试，采用MOCVD方法制得的单晶薄膜层AZO的折射率为1.8-1.9，而采用现有蒸镀或溅镀方法投篮的单晶薄膜层的折射率为2.0以上。

请参考图4所示，对于步骤S12，在单晶薄膜层上涂覆光刻胶，并进行光刻处理，得到在单晶薄膜层1上间隔交替排列的条纹状光刻胶图案3。具体包括以下步骤：

1）预烘烤：将沉积有单晶薄膜层的p型氮化物层进行烘烤，烘烤的条件为温度150度，时间5-10分钟。

2）涂覆光刻胶：涂覆的方式为旋转涂覆，涂覆的步骤和条件具体为：第一步，涂覆时间10秒，匀胶机真空载盘的转速为8-15转每秒（rps）；第二步，涂覆时间35秒，匀胶机真空载盘的转速为20-45转每秒（rps）。优选地，在单晶薄膜层上涂覆的光刻胶为正性光刻胶，当然也可以选用负性光刻胶，但是正性光刻胶的价格比较便宜，可以有效降低成本，进一步可采用型号为EPG-516的正性光刻胶。

3）第一次烘烤：将涂覆有正性光刻胶的基片，放入烘烤箱中烘烤10-20分钟，烘烤箱的温度为85-95℃。

4）曝光：采用能量为15焦耳的光源，设置掩膜版和基片的曝光距离为60-250微米，曝光时间为6-12秒，将涂覆有正性光刻胶的基片放入曝光机中进行曝光处理。其中，掩膜版是光刻胶最终完成图案转移所必需的，其上的图形宽度和间隔宽度最终是为了控制透明导电薄膜层和单晶薄膜层的宽度；作为一种掩膜版的具体实施方式，控制所述曝光后光刻胶的宽度为5微米，间隙为2微米。

5）显影及水洗：将曝光后基片放入显影液中进行显影处理，所述显影的时间为50-70秒；将显影后的基片放入纯水中进行冲洗，水阻值要求达到10MΩ以上。

6）第二次烘烤：将水洗后的基片用N₂吹干，然后放入烘烤箱中烘烤20-30分钟，烘烤箱的温度为115-125℃。

至此，步骤S12已处理完毕，得到在单晶薄膜层1上间隔交替排列的条纹状光刻胶图案3。

请参考图5所示，对于步骤S13，刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层，得到单晶薄膜层和p型氮化物层间隔交替排列的条纹状图案。所述刻蚀的方法可以采用干法刻蚀和湿法刻蚀；优选地，采用湿法刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层，因为湿法刻蚀所需要的设备简单，使用的酸液价格非常便宜，成本和产能优势明显。具体地，将带有光刻胶的基片放置在酸槽中浸泡，去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层；其中，酸液的温度为35-40度，浸泡的时间为6-8分钟，由此可以得到单晶薄膜层1和p型氮化物层10间隔交替排列的条纹状图案。

请参考图6所示，对于步骤S14，在单晶薄膜层1和p型氮化物层10间隔交替排列的条纹状图案上通过低温蒸镀沉积一层透明导电薄膜2。所述透明导电薄膜2的材料为ITO，具体为：采用电子束蒸镀机进行透明导电薄膜沉积，沉积的温度为120度以下，氧气的流量为9sccm（standard-statecubiccentimeterperminute，标况毫升每分），蒸镀机的初始沉积压力为2.5×10e-6托尔（Torr），沉积速率控制在0.5~0.7埃/秒，蒸镀伞的转速为10-12转每分。

请参考图7所示，对于步骤S15，去胶和剥离处理，去除光刻胶和附着于光刻胶上的透明导电薄膜，得到单晶薄膜层1和透明导电薄膜层2间隔交替排列形成的单层复合膜结构。具体地，所述光刻胶的去除可以采用去胶液、丙酮和异丙酮进行浸泡，所述去胶液、丙酮和异丙酮的质量浓度均为100%；浸泡时，先将被光刻胶覆盖的基体放入80℃的去胶液中浸泡15-30分钟，然后放入45℃的丙酮中浸泡10-20分钟，最后在50℃的异丙酮中浸泡15-20分钟。至此，附着于单晶薄膜层1上的光刻胶、以及附着于光刻胶上的透明导电薄膜也会随着光刻胶的去除而脱离，从而露出被光刻胶覆盖的单晶薄膜层AZO，得到单晶薄膜层1和透明导电薄膜层2间隔交替排列形成的单层复合膜结构。当然，本领域的技术人员在前述去除和剥离处理的基础上，还可以采用其它的方法进行，只要能够有效去除和剥离处理即可。

为了进一步增强所述电流扩散电极的出光效果，所述电流扩散电极的制备方法还包括以下步骤：

具体地，在所述步骤S15之后，将单层复合膜结构放入粗化液中浸泡，使单晶薄膜层和透明导电薄膜层的表面呈凹凸粗糙态；由于粗化液对单晶薄膜层和透明导电薄膜层具有不同的蚀刻速率，所以单晶薄膜层和透明导电薄膜层表面的粗糙程度又会不同，因此可以进一步增强电流扩散电极的出光效果。

进一步，所述粗化液包括酸液、氧化剂、缓冲剂和PH调节剂，其中所述酸液：氧化剂：缓冲剂：PH调节剂的体积比为（50-60%）：（20-30%）：（5-10%）：（5-10%），采用此配比可以更好的实现单晶薄膜层和透明导电薄膜层粗糙度不同的效果。作为一种具体的实施方式，所述单层复合膜结构在粗化液中浸泡的具体条件为：温度35-40度，浸泡时间3-5分钟；当然，本领域的技术人员在前述粗化液的基础上，根据实际需要还可对单层复合膜结构在粗化液中浸泡的具体条件、以及粗化液中各组分的配比比例进行若干变换，只要能够能使单晶薄膜层和透明导电薄膜层表面呈现凹凸状即可。

优选地，在将单层复合膜结构放入粗化液中浸泡之前，还包括对单层复合膜进行消除静电的步骤，避免静电累积在电流扩散电极上，由此可以防止具有该电流扩散电极的芯片失效。作为一种具体的实施方式，可选用蓝膜或离子风机对单层复合膜结构进行静电消除处理，当使用蓝膜消除静电时，具体为：将具有粘性的蓝膜均匀压在经过去胶液、丙酮和异丙酮浸泡后的单层复合膜结构上，然后匀速用力将蓝膜撕起，光刻胶以及残余的单晶薄膜和透明导电薄膜被黏附在蓝膜上带走。当使用离子风机消除静电时，具体为：离子风机将空气电离成正负离子气，吹到单层复合膜表面将静电中和，以消除静电。

请参考图8所示，本发明还提供一种半导体发光器件，所述半导体发光器件包括：

外延层，所述外延层包括顺序层叠的基底40、n型氮化物层30、发光层20和p型氮化物层10；

电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层1和透明导电薄膜层2，所述单晶薄膜层1和透明导电薄膜层2呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层10接触，所述单晶薄膜层1的材料为透明导电氧化物；

所述单层复合膜上形成有半导体发光器件的正电极31，所述n型氮化物层上形成有半导体发光器件的负电极32。

本发明实施例提供的半导体发光器件中，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触。所述单层复合膜由两种不同的薄膜层构成，由此两种薄膜层的功函数不同，单晶薄膜层的功函数更接近于p型氮化物的功函数，因此，单晶薄膜层与p型氮化物半导体接触，更容易形成欧姆接触，单晶薄膜层与p型氮化物半导体的接触电阻更低，电流分散更均匀，改善了氮化物半导体器件的电学性能；同时，透明导电薄膜层的透光性好，光穿透率更高，出光效率更好，提高了氮化物半导体器件的光学性能。

具体地，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，即单层复合膜结构上只要排列有单晶薄膜层和透明导电薄膜层、且是互补排列即可；所述互补排列的图案不限，例如可由透明导电薄膜层形成整个单层复合膜，然后对部分透明导电薄膜层进行开孔，开孔的地方形成单晶薄膜层；或者单层复合膜的一半为透明导电薄膜层，另一半为单晶薄膜层，或者等等其它互补的图案组合。

优选地，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，且相互间隔交替排列形成单层复合膜，具体地排列请参见图1所示，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，更利于制作成型，同时相比于传统的结构，该种单层复合膜结构释放的光输出要高10%-20%，制作成半导体发光芯片后的平均正向导通电压降低0.1V以上。

较佳地，所述单晶薄膜层的材料为氧化锌掺铝（AZO），透明导电薄膜层的材料为氧化铟锡（ITO），所述ITO为目前常用的一种透明电极材料，光的穿透性能非常好，其制备技术已经非常成熟，因此很容易获取。而AZO对于整个可见光范围内的光线也都是透明的，但是其透光性能比ITO要稍差一点，但是，AZO具有很好的热传导性，与氮化物具有较小的晶格失配以及具有很强的高温稳定性；更应该注意的是，AZO的功函数为5.05eV（而ITO为4.5eV），p型氮化物例如p-GaN的功函数为7.5eV，因此AZO的功函数与p型氮化物的功函数更接近，二者之间更容易形成欧姆接触，降低接触电阻，最终能降低成品芯片的正向电压。

作为具体的实施方式，所述单晶薄膜层的材料并不局限于为AZO，透明导电薄膜层的材料也并不局限于为ITO，本领域的技术人员在前述介绍的基础上，还可以进行相应的选择，例如可以是氧化钌（RuO）、氧化铱（IrO）、氧化镍（NiO）、氧化铜（CuO）、氧化锡掺杂锑[SnO（Sb）]、氧化锡掺杂氟[SnO（F）]、三氧化二锌掺杂铝[Zn2O3（Al）]、氧化锌掺杂镓[ZnO（Ga）]等等。

同时，外延层的结构和具体各层材料的选取，已为本领域技术人员所熟知，因而不再赘述。

本发明还提供一种半导体发光器件的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S21、生长外延层，所述外延层包括顺序层叠的基底、n型氮化物层、发光层和p型氮化物层；

S22、形成电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触；

S23、在所述单层复合膜上形成半导体发光器件的正电极，所述n型氮化物层上形成半导体发光器件的负电极。

在本发明实施例提供的半导体发光器件的制备方法中，步骤S22中电流扩散电极的形成在前述电流扩散电极的制备方法中已详细介绍，因而不再说明。同时，步骤S21中外延层的生长方法也为本领域技术人员所熟知，因此也不做具体介绍。

步骤S23具体为：采用常规的台阶蚀刻工艺，将步骤S22之后形成的产品从电流扩散电极层开始蚀刻，直至露出n型氮化物层，蚀刻的深度一般在1.2-1.5微米；待露出n型氮化物层后，在n型氮化物层上形成负电极；所述正电极是直接在单层复合膜上形成。

优选地，在所述步骤S22之后、步骤S23之前还包括如下步骤：

将单晶薄膜层和透明导电薄膜层互补排列形成的单层复合膜进行退火处理，即在将电流扩散电极进行粗化处理之后，将单层复合膜进行退火处理，退火目的是使单晶薄膜层和透明导电薄膜层与p型氮化物层形成欧姆接触，消除接触电阻的影响。具体地，所述退火处理的条件为：温度400-500℃，时间5-30分钟，N₂流量5-20升/分钟。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种电流扩散电极，其特征在于，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触，所述单晶薄膜层的材料为透明导电氧化物；所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，且相互间隔交替排列形成单层复合膜。

2.根据权利要求1所述的电流扩散电极，其特征在于，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层的表面呈粗糙态，且两种薄膜层的粗糙程度不同。

3.根据权利要求1或2所述的电流扩散电极，其特征在于，所述单晶薄膜层的材料为氧化锌掺铝，透明导电薄膜层的材料为氧化铟锡。

4.根据权利要求1或2所述的电流扩散电极，其特征在于，所述单晶薄膜层的折射率为1.8-1.9。

5.一种电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S11、在p型氮化物层上通过MOCVD方法沉积一单晶薄膜层；

S12、在单晶薄膜层上涂覆光刻胶，并进行光刻处理，得到预设的光刻胶图案；

S13、刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层，得到单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案；

S14、在单晶薄膜层和p型氮化物层互补排列的图案上通过低温蒸镀沉积一层透明导电薄膜；

S15、去胶和剥离处理，去除光刻胶和附着于光刻胶上的透明导电薄膜，得到单晶薄膜层和透明导电薄膜层互补排列形成的单层复合膜结构。

6.根据权利要求5所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S12为：在单晶薄膜层上涂覆光刻胶，并进行光刻处理，得到在单晶薄膜层上间隔交替排列的条纹状光刻胶图案；

步骤S13为：刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层，得到单晶薄膜层和p型氮化物层间隔交替排列的条纹状图案；

步骤S14为：在单晶薄膜层和p型氮化物层间隔交替排列的条纹状图案上通过低温蒸镀沉积一层透明导电薄膜；

步骤S15为：去胶和剥离处理，去除光刻胶和附着于光刻胶上的透明导电薄膜，得到单晶薄膜层和透明导电薄膜层间隔交替排列形成的单层复合膜结构。

7.根据权利要求5或6所述的电流扩散电极，其特征在于，所述单晶薄膜层的材料为氧化锌掺铝，透明导电薄膜层的材料为氧化铟锡。

8.根据权利要求5或6所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，在单晶薄膜层上涂覆的光刻胶为正性光刻胶。

9.根据权利要求5或6所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S13中具体为：湿法刻蚀去除未被光刻胶保护的单晶薄膜层。

10.根据权利要求5或6所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S15具体包括：将被光刻胶覆盖的基体顺序放入去胶液、丙酮和异丙酮中浸泡，以达到光刻胶和附着于光刻胶上的透明导电薄膜脱离。

11.根据权利要求5或6所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S15之后还包括：将单层复合膜结构放入粗化液中浸泡，使单晶薄膜层和透明导电薄膜层的表面呈凹凸粗糙态。

12.根据权利要求11所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述粗化液包括酸液、氧化剂、缓冲剂和PH调节剂，其中所述酸液：氧化剂：缓冲剂：PH调节剂的体积比为50-60%：20-30%：5-10%：5-10%。

13.根据权利要求11所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，所述单层复合膜结构在35-40度的粗化液中浸泡3-5分钟。

14.根据权利要求11所述的电流扩散电极的制备方法，其特征在于，在将单层复合膜结构放入粗化液中浸泡之前，还包括对单层复合膜进行消除静电的步骤。

15.一种半导体发光器件，其特征在于，所述半导体发光器件包括：

外延层，所述外延层包括顺序层叠的基底、n型氮化物层、发光层和p型氮化物层；

电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触，所述单晶薄膜层的材料为透明导电氧化物；所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，且相互间隔交替排列形成单层复合膜；

所述单层复合膜上形成有半导体发光器件的正电极，所述n型氮化物层上形成有半导体发光器件的负电极。

16.一种半导体发光器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S21、生长外延层，所述外延层包括顺序层叠的基底、n型氮化物层、发光层和p型氮化物层；

S22、形成电流扩散电极，所述电流扩散电极包括单晶薄膜层和透明导电薄膜层，所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层呈互补排列形成单层复合膜，该单层复合膜与p型氮化物层接触；所述单晶薄膜层和透明导电薄膜层均为条纹状图案，且相互间隔交替排列形成单层复合膜；

S23、在所述单层复合膜上形成半导体发光器件的正电极，所述n型氮化物层上形成半导体发光器件的负电极。

17.根据权利要求16所述的半导体发光器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S22之后、步骤S23之前还包括如下步骤：

将单晶薄膜层和透明导电薄膜层互补排列形成的单层复合膜进行退火处理。