[發(fā)明專利]發(fā)光二極管和發(fā)光裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210088785.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114497300A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勁華;王彥欽;徐翀;郭桓邵;黃少華;彭鈺仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/06
• 分類號(hào): H01L33/06;H01L33/44;H01L33/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開發(fā)光二極管和發(fā)光裝置，所述發(fā)光二極管包括半導(dǎo)體外延疊層，具有相對(duì)的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆疊的第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；所述有源層包括n個(gè)周期的量子阱結(jié)構(gòu)，每個(gè)周期的量子阱結(jié)構(gòu)包括依次沉積的阱層和勢(shì)壘層，所述勢(shì)壘層的帶隙大于阱層的帶隙；其特征在于：所述勢(shì)壘層的帶隙自半導(dǎo)體外延疊層的第一表面至第二表面方向是逐漸增大的。本發(fā)明可減小量子阱結(jié)構(gòu)中勢(shì)壘層的吸光，改變量子阱結(jié)構(gòu)中勢(shì)壘層材料的折射系數(shù)，優(yōu)化出光角度，提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率，提升發(fā)光二極管的發(fā)光亮度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及發(fā)光二極管和發(fā)光裝置。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡(jiǎn)稱LED)具有發(fā)光強(qiáng)度大、效率高、體積小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是當(dāng)前最具有潛力的光源之一。近年來，LED已在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，例如照明、信號(hào)顯示、背光源、車燈和大屏幕顯示等領(lǐng)域，同時(shí)這些應(yīng)用也對(duì)LED的亮度、發(fā)光效率提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了提升發(fā)光二極管的發(fā)光亮度，本發(fā)明提出發(fā)光二極管和發(fā)光裝置，所述發(fā)光二極管包括：半導(dǎo)體外延疊層，具有相對(duì)的第一表面和第二表面，自半導(dǎo)體外延疊層的第一表面至第二表面方向包含依次堆疊的第一類型半導(dǎo)體層、有源層和第二類型半導(dǎo)體層；所述有源層包括n個(gè)周期的量子阱結(jié)構(gòu)，每個(gè)周期的量子阱結(jié)構(gòu)包括依次沉積的阱層和勢(shì)壘層，所述勢(shì)壘層的帶隙大于阱層的帶隙；其特征在于：所述勢(shì)壘層的帶隙自半導(dǎo)體外延疊層的第一表面至第二表面方向是逐漸增大的。

在一些可選的實(shí)施例中，所述阱層由Al_xGa_1-xInP材料組成；所述勢(shì)壘層由Al_yGa_1-yInP材料組成，其中0≤x≤y≤1。

在一些可選的實(shí)施例中，所述勢(shì)壘層的Al組分含量y的范圍為0.3~0.85。

在一些可選的實(shí)施例中，所述勢(shì)壘層的Al組分的百分含量自半導(dǎo)體外延疊層的第一表面至第二表面方向是逐漸增大的。

在一些可選的實(shí)施例中，所述有源層的周期數(shù)n為2~100。

在一些可選的實(shí)施例中，所述有源層的周期數(shù)n為5~50。

在一些可選的實(shí)施例中，所述阱層的厚度為5~25nm；所述勢(shì)壘層的厚度為5~25nm。

在一些可選的實(shí)施例中，所述勢(shì)壘層的Al組分的百分含量按一個(gè)周期或幾個(gè)周期的方式從所述第一表面至第二表面方向逐漸增大。

在一些可選的實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管還包含第一電極和第二電極，分別與所述第一類型半導(dǎo)體層和第二類型半導(dǎo)體層形成電連接。

在一些可選的實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管還包含絕緣保護(hù)層，位于所述半導(dǎo)體外延疊層的表面和側(cè)壁。

在一些可選的實(shí)施例中，所述有源層輻射波長(zhǎng)為550~950nm的光。

本發(fā)明還提出一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含前述任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

1．所述有源層量子阱結(jié)構(gòu)的勢(shì)壘層的帶隙自半導(dǎo)體外延疊層的第一表面至第二表面逐漸增大，即勢(shì)壘層的Al組分含量自第一表面至第二表面逐漸增大，可減小有源層勢(shì)壘層的吸光效應(yīng)，提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率；

2．有源層量子阱結(jié)構(gòu)勢(shì)壘層的Al組分含量的變化可改變勢(shì)壘層材料的折射系數(shù)，從而改變出光角度，提升發(fā)光二極管的出光效率。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。