[發(fā)明專利]一種氮化物發(fā)光二極管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711188772.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107968138B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藍永凌;林兓兓;蔡吉明
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/06;H01L33/14;H01L33/32
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本發(fā)明公開了一種氮化物發(fā)光二極管，包括襯底，以及依次位于襯底上的緩沖層、N型氮化物層、多量子阱發(fā)光層、電子阻擋層和P型氮化物層，其特征在于：所述N型氮化物層與多量子阱發(fā)光層之間設(shè)置有n型碳原子調(diào)變層，所述n型碳原子調(diào)變層包括位于N型氮化物層上的第一調(diào)變層、第二調(diào)變層，且第一調(diào)變層的碳原子含量大于第二調(diào)變層的碳原子含量。透過此層n型碳原子調(diào)變層可降低電子遷移率，可有效的改善電子空穴于多量子阱發(fā)光層的分布不均,也可降低電子溢流現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電器件領(lǐng)域，尤其涉及一種可降低電子溢流的氮化物發(fā)光二極管。

背景技術(shù)

氮化物發(fā)光二極管是將電流轉(zhuǎn)化成光的半導(dǎo)體器件，其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：襯底、N型氮化物層、多量子阱發(fā)光層、電子阻擋層和P型氮化物層，N型氮化物層用于提供電子，P型氮化物層用于提供空穴。但當(dāng)注入電流后，由于電子遷移率(Mobility)較空穴快，因此會導(dǎo)致電子空穴對于量子阱時分布不均，導(dǎo)致發(fā)光效率降低。因此，如何降低電子的遷移速率，使電子與空穴在量子阱中分布均勻，進而增加有效復(fù)合輻射效率，是急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種氮化物發(fā)光二極管，包括襯底，以及依次位于襯底上的緩沖層、N型氮化物層、多量子阱發(fā)光層、電子阻擋層和P型氮化物層，其特征在于：所述N型氮化物層與多量子阱發(fā)光層之間設(shè)置有n型碳原子調(diào)變層，所述n型碳原子調(diào)變層包括依次位于N型氮化物層上的第一調(diào)變層和第二調(diào)變層，且第一調(diào)變層的碳原子含量大于第二調(diào)變層的碳原子含量。

優(yōu)選的，所述n型碳原子調(diào)變層中碳原子含量為1×10¹⁷~1×10¹⁸ Atoms/cm³。

優(yōu)選的，所述n型碳原子調(diào)變層中n型雜質(zhì)含量大于碳原子含量。

優(yōu)選的，所述第一調(diào)變層為氮化物單層結(jié)構(gòu)或者氮化物多層結(jié)構(gòu)，其中，n型雜質(zhì)含量＞碳原子含量。

優(yōu)選的，所述第二調(diào)變層為InGaN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)，其中，In含量＞n型雜質(zhì)含量＞碳原子含量。

優(yōu)選的，所述第一調(diào)變層為GaN單層或者InGaN單層或者前述兩種單層組成的多層結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述N型氮化物層中N型雜質(zhì)含量大于n型碳原子調(diào)變層中n型雜質(zhì)含量。

優(yōu)選的，所述n型碳原子調(diào)變層還包括一第三調(diào)變層。

優(yōu)選的，所述第三調(diào)變層為氮化物單層結(jié)構(gòu)或者氮化物多層結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述第三調(diào)變層為GaN單層或者InGaN單層或者前述兩種單層組成的多層結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過于N型層和多量子阱發(fā)光層之間設(shè)置n型碳原子調(diào)變層，并通過設(shè)定第一調(diào)變層、第二調(diào)變層，且第一調(diào)變層的碳原子含量大于第二調(diào)變層碳原子含量，通過不同濃度的碳原子含量可漸變地降低電子遷移率，改善電子空穴于量子阱的分布不均，進而降低電子溢流現(xiàn)象。

附圖說明

圖1 本發(fā)明實施例1之發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 本發(fā)明實施例1之n型碳原子調(diào)變層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 本發(fā)明實施例2之n型碳原子調(diào)變層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖示說明：100：襯底；200：緩沖層；300：N型氮化物層；310：N電極；400：n型碳原子調(diào)變層；410：第一調(diào)變層；420：第二調(diào)變層；430：第三調(diào)變層；500：多量子阱發(fā)光層；600：電子阻擋層；700：P型氮化物層；710：P電極。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。在此，本發(fā)明的范圍不局限于下面所要說明的實施形態(tài)，本發(fā)明的實施形態(tài)可變形為多種其他形態(tài)。