一种外延结构及发光二极管制造技术

本实用新型专利技术属于半导体领域，涉及一种外延结构及发光二极管，所述外延结构至少包括依次层叠的N型层、发光层和P型层，其特征在于：所述N型层和发光层之间插入一p型掺杂层。本实用新型专利技术通过在N型层和发光层之间增加一层p型掺杂层，可以拉高发光层前的能带，使得价电带增高，进而使得电子速度减慢，电子浓度在发光层内均匀分布，从而提升发光效率。

A kind of epitaxial structure and light emitting diode

The utility model belongs to the semiconductor field, and relates to an epitaxial structure and a light-emitting diode. The epitaxial structure includes at least a N layer, a light-emitting layer and a P type layer which are stacked in sequence. It is characterized by inserting a p doped layer between the N type layer and the light-emitting layer. By adding a layer of P type doping layer between the N layer and the light-emitting layer, the utility model can pull up the front energy band of the light-emitting layer, increase the valence band, further slow down the electron speed, and distribute the electron concentration evenly in the light-emitting layer, thereby enhancing the luminous efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种外延结构及发光二极管
本技术属于半导体领域，尤其涉及一种在N型层和发光层之间插入一p型掺杂层的外延结构及其发光二极管。
技术介绍
现有技术中的外延结构为N型层、发光层和P型层，N型层提供电子，P型层提供电洞，当注入电流进入外延层后，电子和电洞在发光层中复合，从而使其发射一定波长的光线。现有技术中的外延结构电子的迁移率（mobility）较电洞快，使得电子溢流，电子电洞对分布不均，影响LED发光效率与导致EffeciencyDroop效应。
技术实现思路
为解决电子电洞分布不均的问题，本技术提供了一种外延结构，至少包括依次层叠的N型层、发光层和P型层，其特征在于：所述N型层和发光层之间插入一p型掺杂层。优选的，所述发光层包括浅量子阱层和多量子阱层，所述p型掺杂层位于所述N型层和浅量子阱层之间。优选的，所述p型掺杂层为Mg掺杂材料层。优选的，所述p型掺杂层的厚度<100埃。优选的，所述p型掺杂层的掺杂浓度范围为1×1017~1×1020/cm3。优选的，所述外延结构为蓝光、绿光、青光、黄光或紫光外延结构。本技术在其一实施例中提供一种发光二极管，包括外延结构、衬底、P电极和N电极，所述外延结构具有相对的正面和背面，所述正面上设置有P电极和N电极，所述背面置于衬底上，形成正装结构发光二极管，其特征在于：所述外延结构为上述所述的外延结构。本技术在其另一实施例中提供一种发光二极管，包括外延结构、导电基板、P电极和N电极，所述外延结构具有相对的正面和背面，所述正面上设置有P电极和N电极，所述正面倒置于导电基板上，所述P电极和N电极分别与导电基板接触并相互隔离，形成倒装结构发光二极管，其特征在于：所述外延结构为上述所述的外延结构。本技术在其再一实施例中提供一种发光二极管，包括外延结构、P电极和N电极，所述外延结构具有相对的正面和背面，所述P电极位于正面，所述N电极位于背面，形成垂直结构发光二极管，其特征在于：所述外延结构为上述所述的外延结构。本技术通过在N型层和发光层之间增加一层p型掺杂层，可以拉高发光层前的能带，使得价电带增高，进而使得电子速度减慢，电子浓度在发光层内均匀分布，从而提升发光效率。附图说明图1为本技术之实施例一之外延结构示意图。图2为本技术之实施例二之发光二极管结构示意图。图3为本技术之实施例三之发光二极管结构示意图。图4为本技术之实施例四之发光二极管结构示意图。附图标注：10.N型层；20.p型掺杂层；30.发光层；31.浅量子阱；32.多量子阱；40.P型层；50.衬底；60（60’、60’’）.N电极；70（70’）.P电极；80.导电基板。具体实施方式在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。实施例1参看附图1，本实施例提供了一种外延结构，其至少包括依次层叠的N型层10、发光层30和P型层40。其中，N型层10和发光层30之间插入一p型掺杂层20。本实施例中设置发光层30包括浅量子阱层31和多量子阱层32，p型掺杂层20则位于N型层10和浅量子阱层31之间。p型掺杂层20优选为Mg掺杂材料层。p型掺杂层20的厚度优选为<100埃，p型掺杂层的掺杂浓度范围优选为1E17~1E20。该发光二极管可以应用在蓝光、绿光、青光、黄光或紫光发光二极管。本技术通过在N型层10和发光层30之间增加一层p型掺杂层20，可以拉高发光层30前的能带，使得价电带增高，进而使得电子速度减慢，电子浓度在发光层30内均匀分布，从而提升发光效率。实施例2参看附图2，本实施例提供了一种正装结构的发光二极管，包括外延结构，还包括衬底50、P电极70和N电极60。外延结构具有相对的正面和背面，具体结构如实施例1所述，此处不再赘述。其正面上设置有P电极70和N电极60，即P电极70和N电极60位于外延结构的同一侧，其背面置于衬底50上，如此形成正装结构发光二极管。具体地，外延结构通过刻蚀，去除部分P型层40、发光层30、p型掺杂层20，裸露出部分N型层10，P电极70则位于P型层40表面，N电极60则位于裸露的N型层10表面，P电极70和N电极60注入电流后，可以使外延层发射一定波长的光。根据外延结构所生长材料的不同，可以发出蓝光、绿光、青光、黄光或紫光。实施例3参看附图3，本技术提供一种倒装结构的发光二极管，包括外延结构、导电基板80、P电极70’和N电极60’，其中P电极70’和N电极60’位置与实施例一致，此处不再赘述。本实施例与实施例1的区别在于，外延结构、P电极70’和N电极60’均倒置于导电基板80上，并且P电极70’和N电极60’分别与导电基板80接触并相互隔离，当导电基板80接通电源后，电流通过导电基板80经过P电极70’和N电极60’注入外延结构中，使其发光。同样，可以根据外延结构所生长材料的不同，可以发出蓝光、绿光、青光、黄光或紫光。实施例4参看附图4，本技术提供一种垂直结构的发光二极管，包括外延结构、P电极70’’和N电极60’’。其中外延结构具有相对的正面和背面，与实施例2和3的区别在于：P电极70’’位于正面，N电极60’’位于背面，即P电极70’’和N电极60’’位于外延结构相对的两侧，如此形成垂直结构发光二极管。其中外延结构具体如实施例1所述，此处不再赘述。同样地，可以根据外延结构所生长材料的不同，可以发出蓝光、绿光、青光、黄光或紫光。应当理解的是，上述具体实施方案为本技术的优选实施例，本技术的范围不限于该实施例，凡依本技术所做的任何变更，皆属本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外延结构，至少包括依次层叠的N型层、发光层和P型层，其特征在于：所述N型层和发光层之间插入一p型掺杂层。

【技术特征摘要】
1.一种外延结构，至少包括依次层叠的N型层、发光层和P型层，其特征在于：所述N型层和发光层之间插入一p型掺杂层。2.根据权利要求1所述的一种外延结构，其特征在于：所述发光层包括浅量子阱层和多量子阱层，所述p型掺杂层位于所述N型层和浅量子阱层之间。3.根据权利要求1所述的一种外延结构，其特征在于：所述p型掺杂层为Mg掺杂材料层。4.根据权利要求1所述的一种外延结构，其特征在于：所述p型掺杂层的厚度<100埃。5.根据权利要求1所述的一种外延结构，其特征在于：所述p型掺杂层的掺杂浓度范围为1×1017~1×1020/cm3。6.根据权利要求1所述的一种外延结构，其特征在于：所述外延结构为蓝光、绿光、青光、黄光或紫光外延结构。7.一种发光二极管，包括外延结构、衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝永凌，林兓兓，蔡吉明，张家宏，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34