[發(fā)明專利]多量子阱結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210244973.0
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103545406A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃世晟;林雅雯;凃博閔
• 申請（專利權(quán)）人: 展晶科技（深圳）有限公司;榮創(chuàng)能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種多量子阱結(jié)構(gòu)及具有該種多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。

背景技術(shù)

相比于傳統(tǒng)的發(fā)光源，發(fā)光二極管（Light?Emitting?Diode，LED）具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優(yōu)點，其作為一種新型的發(fā)光源，已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用到各領(lǐng)域當(dāng)中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等。

現(xiàn)有的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中通常形成有多量子阱結(jié)構(gòu)，該多量子阱結(jié)構(gòu)通常包括多個勢壘層以及被勢壘層隔開的多個阱層，所述阱層的導(dǎo)帶和價帶之間的能帶間隙小于勢壘層的導(dǎo)帶和價帶之間的能帶間隙，從而利用勢壘層較大的能帶間隙將由P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體遷移的空穴和由N型半導(dǎo)體向P型半導(dǎo)體遷移的電子局限在阱層，使得空穴和電子在阱層內(nèi)復(fù)合，進(jìn)而達(dá)成發(fā)光的目的。

但是，在現(xiàn)有的多量子阱結(jié)構(gòu)中，由于空穴的有效質(zhì)量較大，導(dǎo)致空穴之遷移速度遠(yuǎn)低于電子，所以電子與空穴在阱層中的分布非常不均勻，從此而影響了發(fā)光效率的提升。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種發(fā)光效率高的多量子阱結(jié)構(gòu)以及具有該種多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。

一種多量子阱結(jié)構(gòu)，包括兩個第一勢壘層、夾設(shè)在該兩個第一勢壘層之間的兩個阱層、以及夾設(shè)在兩個阱層之間的具有摻雜的第二勢壘層，該第二勢壘層的導(dǎo)帶、價帶能級分別趨向與其相鄰的阱層的導(dǎo)帶、價帶能級漸變過渡，且該第二勢壘層的摻雜濃度沿從一個阱層到另一個阱層的方向漸變。

一種發(fā)光二極管，包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及夾設(shè)在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的至少一個如上所述的多量子阱結(jié)構(gòu)。

一種發(fā)光二極管，包括N型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層、以及夾設(shè)在該N型半導(dǎo)體層與P型半導(dǎo)體層之間的多量子阱結(jié)構(gòu)，該多量子阱結(jié)構(gòu)包括兩個第一勢壘層以及夾設(shè)在該兩個第一勢壘層之間的多個阱層，該多量子阱結(jié)構(gòu)還包括多個具有摻雜的第二勢壘層，該第二勢壘層分別夾設(shè)在各相鄰兩阱層之間，該第二勢壘層的導(dǎo)帶、價帶能級分別趨向與其相鄰的阱層的導(dǎo)帶、價帶能級漸變過渡，且距離P型半導(dǎo)體層最近的第二勢壘層的摻雜濃度沿從該距離P型半導(dǎo)體層最近的第二勢壘層兩側(cè)的兩個阱層中的一個阱層到另一個阱層的方向漸變。

該種多量子阱結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管包括設(shè)置在兩個阱層之間的第二勢壘層，且該第二勢壘層的摻雜濃度沿從一個阱層到另一個阱層的方向漸變，從而使得該第二勢壘層具有較小的價帶能級變化幅度，該較小的價帶能級變化幅度能有效減少空穴由P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體遷移時受到的阻礙，彌補(bǔ)因空穴有效質(zhì)量較大而導(dǎo)致的空穴遷移速度低于電子的缺點，使更多的空穴能夠順利遷移，從而提高了空穴在阱層中的分布數(shù)量，平衡電子與空穴在多量子阱結(jié)構(gòu)中的分布均勻度，有效提升多量子阱結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管的發(fā)光效率。

下面參照附圖，結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施方式提供的多量子阱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖2為圖1所示的多量子阱結(jié)構(gòu)的能帶圖。

圖3為現(xiàn)有的多量子阱結(jié)構(gòu)的能帶圖。

圖4為本發(fā)明實施方式提供的另一種多量子阱結(jié)構(gòu)的能帶圖。

主要元件符號說明