[發明專利]一種半導體發光元件

有效

• 申請號: 201811460342.6
• 申請日: 2018-12-01
• 公開（公告）號: CN109599467B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 王星河
• 申請（專利權）人: 王星河
• 主分類號: H01L33/08
• 分類號: H01L33/08;H01L33/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種半導體發光元件，依次包括襯底、n型氮化物半導體，多量子阱，V?pits，PbSe/InPAs核殼量子點，Cd₃P₂/InP核殼量子點以及p型氮化物半導體，其特征在于所述PbSe/InPAs核殼量子點發出紅光；所述Cd₃P₂/InP核殼量子點發出綠光，所述多量子阱發出藍光，從而在同一外延片內形成發出紅光、藍光和綠光的半導體發光元件。

技術領域

本發明涉及半導體光電器件領域，特別是一種半導體發光元件。

背景技術

半導體發光元件具有可調范圍廣泛的波長范圍，發光效率高，節能環保，可使用超過10萬小時的長壽命、尺寸小、可設計性強等因素，已逐漸取代白熾燈和熒光燈，成長普通家庭照明的光源，并廣泛應用新的場景，如戶內高分辨率顯示屏、戶外顯屏、手機電視背光照明、路燈、車燈、手電筒等應用領域。但是，高In組分氮化物的材料生長質量差，導致發光效率低，難以形成紅光氮化物發光元件。通常白光發光元件采用氮化物半導體藍光二極管激光熒光粉獲得白光。一般紅綠藍RGB的白光采用GaAs紅光芯片結合氮化物半導體的藍光與綠光芯片形成RGB的白光，但該方法的成本較高，RGB的亮度均勻性不易控制匹配等。

鑒于以上的困難與不足，有必要提出一種在外延片上直接形成紅綠藍光混合的白光發光元件。

發明內容

本發明公開一種半導體發光元件，依次包括襯底、n型氮化物半導體，多量子阱，V-pits，PbSe/InPAs核殼量子點，Cd₃P₂/InP核殼量子點以及p型氮化物半導體，其特征在于所述PbSe/InPAs核殼量子點發出紅光；所述Cd₃P₂/InP核殼量子點發出綠光，所述多量子阱發出藍光，從而在同一外延片內形成發出紅光、藍光和綠光的半導體發光元件。

進一步地，所述V-pits由第一V-pits和第二V-pits組成，所述PbSe/InPAs核殼量子點和Cd₃P₂/InP核殼量子點位于V-pits內部；所述第一V-pits內具有PbSe/InPAs核殼量子點發出紅光；所述第二V-pits內具有Cd₃P₂/InP核殼量子點發出綠光；所述第一V-pits和第二V-pits之間的多量子阱發出藍光，從而在同一外延片內形成紅光、綠光和藍光三基色的發光元件。

進一步地，所述PbSe/InPAs核殼量子點還可摻雜Mn、Fe元素進行波長調控，通過控制Mn和Fe元素的濃度控制PbSe/InPAs核殼量子點的發光波長；所述Mn和Fe摻雜元素在PbSe/InPAs核殼量子點的摻雜濃度為1.0 E6cm^-3~1.0 E21cm^-3。所述PbSe/InPAs核殼量子點包括以下摻雜組合形式PbSe:Mn/InPAs核殼量子點，PbSe/InPAs:Mn核殼量子點，PbSe:Fe/InPAs核殼量子點，PbSe/InPAs:Fe核殼量子點，PbSe:Mn/InPAs:Mn核殼量子點，PbSe:Mn/InPAs:Fe核殼量子點，PbSe:Fe/InPAs:Fe核殼量子點，PbSe:Fe/InPAs:Mn核殼量子點。