抓)或激光二极管化D)。在任一种情况下，在光电器件10的工作期间，应 用与带隙相当的偏置得到从光电器件10的有源区域18发射的电磁福射。光电器件10发射 (或感测）的电磁福射可W具有在任何波长范围内的峰值波长，波长范围包括可见光、紫外 福射、深紫外福射、红外光等等。在一个实施例中，器件10配置成发射(或感测）具有在紫外 光范围的波长内的主导波长的福射。在更特定的实施例中，主导波长在大约210纳米和大约 360纳米之间的波长范围内。
[0034] 光电器件10包含异质结构11，异质结构11包括衬底12、与衬底12相邻的缓冲层14、 与缓冲层14相邻的η型层16(例如，包覆层、电子供应层、接触层等等及具有与η型层16相 邻的η型侧的有源区域18。此外，光电器件10的异质结构11包括与有源区域18的Ρ型侧相邻 的第一 Ρ型层20(例如，电子阻拦层、包覆层、空穴供应层等等)和与第一 Ρ型层20相邻的第二 Ρ型层22(例如，包覆层、空穴供应层、接触层等等）。
[0035] 在更特定的例示性的实施例中，光电器件10是基于III-V族材料的器件，其中各种 层的一些或全部由选自III-V族材料系统的元素形成。在又一个更特定的例示性的实施例 中，光电器件10的各种层由基于III族氮化物的材料形成。III族氮化物材料包括一个或多 个III族元素(例如棚(Β)，侣(Α1)，嫁(Ga)和铜（In)似及氮(Ν)，例如BwAl泌aYlnzN，其中0< W，X，Y，Z < 1，并且W巧巧+Z = 1。例示性的III族氮化物材料包括二元、Ξ元和四元合金，例如 具有任意摩尔分数的 ΠΙ 族元素的 AlN、GaN、InN、BN、AlGaN、AlInN、AlBN、AlGaInN、AlGaBN、 AlInBN，和AlGaInBN。
[0036] -个基于HI族氮化物的光电器件10的例示性的实施例包括有源区域18(例如，一 系列交替的量子阱和势垒），有源区域由InyAlxGai-x-yN、GazInyAlxBi-x-y-zN、AlxGai-xN半导体 合金專專构成。类似地,η型层16、束一Ρ型层20,和束^·ρ型层22可W由InyAlxGai-x-yN合金、 Gaz IiiyAlxBi-x-y-zN合金專專构成。由X、y和Z给出的摩尔分数可W在多个层16、18、20和22之 间变化。当光电器件10配置成倒装片配置，如图1中所示，衬底12和缓冲层14对于目标电磁 福射应该是透明的。为此，衬底12的实施例由蓝宝石形成，并且缓冲层14可W由AlN、AlGaN/ A1N超晶格等等构成。然而，应理解，衬底12可W由任何合适的材料构成，包括例如碳化娃 (SiC)、娃（Si)、块状 GaN、块状 A1N、块状 AlGaN 或 AlGaN 膜、块状 BN 或 BN 膜、A10N、LiGa〇2、 LiAl〇2、氮氧化侣(A10xNy)、MgAl2化、GaAs、Ge或其它合适的材料。此外，衬底12的表面可W是 基本上平的或用任何解决方案图案化。
[0037] 光电器件10可W还包括P型接触24，p型接触24可W形成第二P型层22的欧姆接触， 并且P型电极26可被附连到P型接触24。类似地，光电器件10可W包括η型接触28，n型接触28 可W形成η型层16的欧姆接触，并且η型电极30可被附连到η型接触28。9型接触24和η型接触 28分别可W形成相应的层22、16的欧姆接触。
[0038] 在一个实施例中，Ρ型接触24和η型接触28各自包含若干导电且反射的金属层，而η 型电极30和Ρ型电极26各自包含高导电的金属。在一个实施例中，第二Ρ型层22和/或Ρ型电 极26对有源区域18产生的电磁福射可W是透明的。例如，第二Ρ型层22和/或Ρ型电极26可W 包含短周期超晶格的晶格结构，例如至少部分透明的渗杂儀(Mg)的AlGaN/AlGaN短周期超 晶格结构(SPSL)。此外，P型电极26和/或η型电极30对有源区域18产生的电磁福射可W是反 射的。在另一个实施例中，η型层16和/或η型电极30可W由短周期超晶格形成，短周期超晶 格例如为AlGaN SPSL，其对有源区域18产生的电磁福射是透明的。
[0039] 如相对于光电器件10进一步示出的，器件10可倒装片配置通过电极26、30安 装到基板36。在此情况下，衬底12位于光电器件10的顶部。为此，P型电极26和η型电极30都 分别可W通过接触垫32、34附连到基板36。基板（submount)36可W由氮化侣(Α1Ν)、碳化娃 (SiC)等等形成。
[0040] 在一个实施例中，在用于器件10的异质结构中的一个或多个半导体层由复合半导 体材料形成，复合半导体材料可配置成促进半导体层的低应力、晶格匹配的外延生长等等。 在一个更特定的实施例中，缓冲层14由运样的复合半导体材料形成。缓冲层14可W在合适 的衬底12(例如蓝宝石)之上生长，并且可W在缓冲层14上为随后的用于器件10的异质结构 中的额外的半导体层的外延生长提供衬底。无论如何，复合半导体材料可W包括至少两个 半导体子层，每个半导体子层都具有截然不同的形貌。包括一个或多个运样的复合层可W 改进电子器件工作的效率。
[0041] 在一个例示性的实施例中，复合半导体层的子层中的一个包括Ξ维柱状结构（例 如，纳米线），Ξ维柱状结构由间隙彼此分开，间隙可包含空气。例如，图2A和2B分别示出了 根据一个实施例的例示性的一组柱状结构46Α-46Β的顶视图和侧视图。如本文中讨论的，柱 状结构46Α-46Β可W使用任何解决方案在下层(例如衬底12)之上生长。在任何情况下，在邻 近层(例如衬底12)上形成的柱状结构46Α-46Β可W具有特性间距41Α(例如，间隙宽度）、特 性直径41Β，和特性长度41C。尽管例示了单对柱状结构46Α-46Β的特性尺寸41A-41C，应理 解，给定的一组柱状结构46Α-46Β的各个特性尺寸41A-41C是考虑了所有柱状结构46Α-46Β 的全部或一部分统计相关的部分(例如具有足够的样本大小的随机样本)来计算的。例如， 每个特性尺寸41A-41C可W对应于柱状结构46Α-46Β的平均尺寸。尽管柱状结构46Α-46Β示 出为具有六边形的截面，应理解，运仅为例示性的并且柱状结构46Α-46Β可W具有各种任何 截面。
[0042] 如所例示的，柱状结构的一个实施例可W展现高的特性长度41C与特征直径41Β的 比率（例如，大于五或在更特定的实施例中大于十）。在更特定的实施例中，用于柱状结构 46Α-46Β的特性间距41Α范围在两纳米到一百纳米，用于柱状结构46Α-46Β的特性间隔41Β范 围在十纳米到五百纳米，并且特性长度41C范围在五十纳米到五微米。
[0043] 本文描述的复合半导体层可W还包括外延地生长在柱状结构46Α-46Β上的一个或 多个子层。为此，图3示出了根据一个实施例的例示性的异质结构11的示意图。在此情况下， 异质结构包括衬底12,复合缓冲层14在衬底12上形成。缓冲层14包括第一子层40,第一子层 40包含多个可如本文所述地配置的柱状结构。另外，缓冲层14包括第二子层42，第二子层42 可在第一子层40上生长(例如，生长到至少2(K)nm的高度)并至少部分连续（例如，第二子层 填充至少百分之五十的侧（lateral)面积）。为此，第二子层42可W物理地连接至少一些第 一子层40的柱状结构。然而，第二子层42其中可W包括多个腔48。在一个实施例中，腔48可 W是连续的或单独的，并且具有范围在l-500nm的特性宽度，范围在lOnm到扣m的特性高度， W及在含腔层中至少0.1%的体积密度。腔48可W在相应的子层42中提供应力降低。
[0044] 复合缓冲层14还可W包括外延地生长在第二子层42上的第Ξ子层44(可W是超晶 格）。第Ξ子层44可W是基本连续的半导体层，含有最多百分之十的空隙（即，至少百分之九 十的侧面积由基本连续的子层44覆盖）。复合缓冲层14可W配置成提供一个表面，在该表面 上可W外延地生长异质结构11的各种额外的层，包括η型层16、有源结构18和/等等。为此， 第一子层40可被配置成与使用现有技术的生长方式将会出现的相比减少在复合缓冲层14 顶部的螺旋位错的数目。
[0045] 在一个更特定的实施例中，缓冲层14和随后的半导体层16、18由ΙΠ 族氮化物材料 形成。为此，缓冲层14的每个子层40、42、44可W由任何类型的ΙΠ 族氮化物半导体合金 BwAlxGaYlnzN来形成，其中0<W，X，Y，Z<1，并且W巧巧+Z = 1。子层40、42、44中的一个的组分 可W与子层40、42、44中的另一个或另两个相似或不同。在一个例示性的实施例中，第一子 层40包括由A1N形成的柱状结构，A1N是一种对紫外波长范围内的福射吸收低的材料。
[0046] -个实施例为具有减小的由于晶片弯曲的曲率的器件提供了异质结构11。例如， 图4A和4B对比了标称异质结构2与本文描述的异质结构11的一个实施例。如图4A中所示，在 异质结构2中，衬底4的曲率通常朝向在其上生长的缓冲层6的顶表面W及在缓冲层6上生长 的η型层8的顶表面。例如，制造用于深紫外发光二极管(DUV LED)中的异质结构2可W包括 在蓝宝石衬底4上外延生长A1N缓冲层6。随后的层，例如η型层8,可W生长在缓冲层6上，并 且可W包括大部分的嫁(例如，AlGaN层）。对于DUV L抓技术的现有状态而言，运些层在大约 1200C的溫度下W大约每小时几微米的生长速率生长。当不使用特殊技术时，典型的在蓝宝 石上的A1N的螺旋位错密度可W大到l〇Wcnf2。此密度比制造有效器件所需的密度高大约两 个数量级。
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