[發明專利]具有調制摻雜電流擴展層的發光二極管

無效

• 申請號: 201210155106.X
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102664226A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 陳凱軒;林志偉;蔡建九;林志園
• 申請（專利權）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14
• 代理公司: 廈門市誠得知識產權代理事務所 35209
• 代理人: 方惠春

技術領域

本發明涉及發光二極管，尤其是一種具有調制摻雜電流擴展層的發光二極管。

背景技術

目前，半導體發光二極管已經被廣泛地應用于顯示、照明和通訊等經濟生活中。發光二極管的光電轉換效率可由其輸出的光功率與輸入的電功率的比值所決定。為了提高發光二極管的光電轉換效率，可以從兩個方面入手：一是提高發光二極管輸出的光功率，譬如通過表面粗化減少全反射，從而提高光取出效率；二是降低發光二極管輸入的電功率，譬如通過降低工作電壓來減小功耗。

當電流從發光二極管的頂電極注入到有源區中時，電流一般都聚集在頂電極的下方，因此只有頂電極下方的一小部分有源區能夠發光。這部分有源區發出的光在射向頂部時，會被不透明的頂電極所反射，無法有效地出射到空氣中，降低了發光二極管的光取出效率，也即影響到發光二極管的光輸出功率。為了解決這個問題，可以在電極下方增加一層電流擴展層，從而將電流擴展到未被電極遮蓋的區域。

為了提高電流擴展層的電流擴展性能，現有發光二極管的電流擴展層常常會在基材層如AlGaAs材料層中均勻摻雜如Si、Mg等摻雜源，以提高電流擴展性能，但這種電流擴展層的電導率還是不理想，特別是電流在水平方向上無法充分擴展，從而導致發光二極管的工作電壓偏高，也即發光二極管的功耗仍然偏高，光電轉換效率較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有調制摻雜電流擴展層的發光二極管，可以提高電流擴展層的橫向電導率，有效降低發光二極管的正向工作電壓，提高發光二極管的光電轉換效率。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：一種具有調制摻雜電流擴展層的發光二極管，包括一襯底，在襯底的下面連接有第一電極，在襯底的上面依次連接有第一型電流擴展層、第一型限制層、有源層、第二型限制層、第二型電流擴展層及第二電極，沿第二型電流擴展層的生長方向間隔連接X個Delta摻雜層，其中1?≤?X?≤?50。

優選所述的Delta摻雜層的厚度≤1nm。

如所述的第二電極為P極時，優選所述的Delta摻雜層由Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源構成；進一步優選所述的Delta摻雜層中的P型摻雜源的濃度≥10²⁰cm^-3；且所述的第二型電流擴展層可由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP的其中一種或幾種基材再加上Be、Mg、Zn、Cd、C中的一種或幾種P型摻雜源均勻混合構成；所述第二型電流擴展層中的P型摻雜源在基材中的摻雜濃度優選為10¹⁶~10¹⁹?cm^-3?。

如所述的第二電極為N極時，所述的Delta摻雜層由Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源構成；進一步優選所述的Delta摻雜層中的N型摻雜源的濃度≥10²⁰cm^-3；且所述的第二型電流擴展層可由AlAs、GaAs、AlGaAs、AlInP、GaInP、AlGaInP、GaP的其中一種或幾種基材再加上Si、Sn、S、Se、Te中的一種或幾種N型摻雜源均勻混合構成；所述第二型電流擴展層中的N型摻雜源在基材中的摻雜濃度優選為10¹⁶~10¹⁹?cm^-3。

本發明沿第二型電流擴展層的生長方向間隔連接X個Delta摻雜層，其中1?≤?X?≤?50，由于Delta摻雜層能夠有效提高第二型電流擴展層橫向電導率，使得電流能夠在第二型電流擴展層中充分擴展；因此本發明在同樣的出光量的前提下發光二極管具有較低的工作電壓，提高了發光二極管的光電轉換效率。

附圖說明

圖1是本發明第一種實施例結構示意圖；

圖2是本發明第二種實施例結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步詳細說明。

實施例一、圖1所示，一種具有調制摻雜電流擴展層的發光二極管，包括一襯底1，在襯底1的下面連接有第一電極2，在襯底1的上面依次連接有第一型電流擴展層3、第一型限制層4、有源層5、第二型限制層6、第二型電流擴展層7及第二電極8，第二電極8為P極，第一電極2為N極；

沿第二型電流擴展層7的生長方向間隔連接有三個Delta摻雜層9，Delta摻雜層9的設置個數可在1?至?50之間任意選擇。

優選所述的Delta摻雜層9的厚度≤1nm。