[實用新型]一種多量子阱結構及其發光二極管

有效

• 申請號: 201821603752.7
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN208862012U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 藍永凌;林兓兓;蔡吉明
• 申請（專利權）人: 安徽三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于半導體光電技術領域，尤其涉及一種多量子阱結構及采用該多量子阱結構構成的發光二極管，本實用新型于勢阱層之后，插入一層InAlGaN調節層來降低勢阱層與勢壘層之間的晶格失配，同時，于勢阱層之后，利用InAlGaN調節層的高能障特征有效降低電子溢流。再利用勢壘層第一AlGaN層/AlN層/第二AlGaN的結構逐步提高能障，可持續降低晶格失陪，降低電子溢流，提升多量子阱層的內量子效率，增加發光二極管的出光效率。

技術領域

本實用新型屬于半導體光電器件領域，尤其涉及一種的多量子阱結構及其發光二極管。

背景技術

多量子阱層是氮化物發光二極管（英文為Light Emitting Diode，簡稱LED）的電子-空穴復合輻射中心，其晶體質量、結構組成直接關系到LED的出光效率。理論上，量子阱結構越多復合效率也越高，但是由于受限于隨著量子阱結構數量增加，量子阱結構的生長質量會逐漸變差，因此量子阱結構的數量也必須嚴格控制。

現有多量子阱結構的勢壘層為GaN材料，其能障較AlGaN or AlN低，因此電子溢流相對較嚴重，且勢阱層為InGaN材料，與GaN材料之間的晶格差異較大，容易造成晶格失配，增加壓電場，降低發光效率。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提出一種多量子阱結構，其由復數個發光基本單元交替層疊而成，每一基本發光單元均包含勢壘層和勢阱層，所述勢壘層為含鋁氮化物的多層結構，其特征在于：所述勢壘層的能級呈低高低分布，所述勢壘層與所述勢阱層之間還設置有一InAlGaN調節層。

優選的，所述勢壘層至少包含三層含鋁氮化物子層，其中，第一子層為AlGaN層，第二子層為AlN層，第三子層為AlGaN層。

優選的，所述勢壘層由AlGaN層，位于AlGaN層上的AlN層，位于AlN層上的AlGaN層組成。

優選的，所述勢壘層為AlGaN層、AlN層和AlGaN層依次層疊的周期性結構。

優選的，所述第一子層與所述第三子層的能級相同或者不同。

優選的，所述勢壘層的周期數≥5。

優選的，所述勢阱層為InGaN結構層。

本實用新型還提出一種發光二極管，包括襯底、形成于襯底上的第一半導體層和第二半導體層、以及設置于所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的多量子阱結構，所述多量子阱層由復數個發光基本單元交替層疊而成，每一基本發光單元均包含勢壘層和勢阱層，所述勢壘層為含鋁氮化物的多層結構，其特征在于：所述勢壘層的能級呈低高低分布，所述勢壘層與所述勢阱層之間還設置有一InAlGaN調節層。

優選的，所述襯底與所述第一半導體層之間還設置有一緩沖層。

優選的，該發光二極管還包括設置于第一半導體層上的第一電極和設置于第二半導體層上的第二電極。

本實用新型于勢阱層之后，插入一層InAlGaN調節層來降低勢阱層與勢壘層之間的晶格失配，同時，于勢阱層之后，利用InAlGaN調節層的高能障特征有效降低電子溢流。再利用勢壘層第一AlGaN層/AlN層/第二AlGaN的結構逐步提高能障，可持續降低晶格失陪，降低電子溢流，提升多量子阱層的內量子效率，增加發光二極管的出光效率。

附圖說明

圖1 為本實用新型實施例1之多量子阱結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例1之變形實施方式之多量子阱結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例2之發光二極管結構示意圖。