发光元件制造技术

技术编号:11068083 阅读:69 留言:0更新日期:2015-02-25 08:24
根据一个实施例,一种发光元件包括:第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、以及被插入在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层,并且其中阱层和势垒层交替层压至少一次。有源层包括:第一区域,其被布置在相邻的势垒层和阱层之间,并且线性减少能带隙;以及第二区域,其被布置在相邻的阱层和势垒层之间,并且线性增加能带隙。在阱层中,与相同的阱层相邻的至少一个第一区域和第二区域具有相互不同的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】根据一个实施例,一种发光元件包括:第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、以及被插入在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层,并且其中阱层和势垒层交替层压至少一次。有源层包括:第一区域,其被布置在相邻的势垒层和阱层之间,并且线性减少能带隙;以及第二区域,其被布置在相邻的阱层和势垒层之间,并且线性增加能带隙。在阱层中,与相同的阱层相邻的至少一个第一区域和第二区域具有相互不同的厚度。【专利说明】发光元件
实施例涉及一种发光元件。
技术介绍
使用III-V族或者II-VI族化合物半导体材料的诸如发光二极管(LED)和激光二 极管的发光元件,可以借助于薄膜生长技术的发展和组成元件的材料呈现诸如红、绿、蓝、 以及紫外的各种颜色。也能够使用荧光材料或者通过颜色混合以高效率产生白光。例如, 与诸如荧光灯和白炽灯的传统光源相比较,发光元件具有诸如低功耗、半永久性寿命、快速 响应时间、安全、以及环保的优点。 因此,这些发光元件被日益剧增地应用于光学通信单元的传输模块、作为对组成 液晶显示(LCD)装置的背光的冷阴极荧光灯(CCFL)的替换的发光二极管背光、以及使用白 色发光二极管作为对荧光灯或者白炽灯、车辆的前灯以及交通灯的替换的照明设备。 图1是简要地示出在普通发光元件中的有源层的能带图的视图。 通常,有源层具有包括交替层压的量子势垒层和量子阱层的多量子阱(MQW)结 构。由于在组成量子势垒层和量子阱层的材料之间的晶格常数差,在有源层中可能产生应 力,并且正因如此,在有源层中可能出现偏振。结果,有源层的能带可能被弯曲。 当在有源层中出现偏振时,电子的分布朝着P-GaN层倾斜,而空穴的分布朝着 n-GaN层倾斜,如在图1中所示。结果,电子和空穴的复合效率降低,并且正因如此,发光元 件的发光效率降低。 因此,有必要减轻有源层的应力同时增强发光元件的发光效率。
技术实现思路
技术问题 实施例旨在增强发光元件的发光效率。 技术方案 在实施例中,发光元件包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、以及被插 入在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层,该有源层包括交替层压至 少一次的势垒层和阱层,其中有源层进一步包括:第一区域,其每一个被布置在势垒层和阱 层中相邻的势垒层和阱层之间,同时具有线性减少的能带隙;以及第二区域,其每一个被布 置在阱层和势垒层中相邻的阱层和势垒层之间,同时具有线性增加的能带隙,其中,相对于 阱层中的至少一个,被布置为与阱层相邻的第一区域和第二区域具有不同的厚度。 相对于阱层中的至少一个,被布置为与阱层相邻的第一区域可以具有比被布置为 与阱层相邻的第二区域更缓和的能带隙梯度。 朝着第二导电型半导体层,第一区域的能带隙梯度可以逐渐地减小。 相对于阱层中的至少一个,被布置为与阱层相邻的第一区域可以具有比被布置为 与阱层相邻的第二区域更陡峭的能带隙梯度。 朝着第二导电型半导体层,第二区域的能带隙梯度可以逐渐减小。 阱层中的每一个、被布置为与阱层相邻的第一区域、以及被布置为与阱层相邻的 第二区域的总厚度和可以是常数。 相对于阱层中的至少一个,被布置为与阱层相邻的第一区域可以具有比被布置为 与阱层相邻的第二区域更大的厚度。 相对于阱层中的至少一个,被布置为与阱层相邻的第二区域可以具有比被布置为 与阱层相邻的第一区域更大的厚度。 每个第一区域的厚度可以是10至30A,并且每个第二区域的厚度可以是5至 IOA。 每个阱层可以具有5至IOA的厚度。 每个第一区域的厚度可以是5至10A,并且每个第二区域的厚度可以是10至 30A。 第一区域之中的最邻近第二导电型半导体层的第一区域可以具有最大的厚度。 第二区域之中的最邻近第二导电型半导体层的第二厚度可以具有最大的厚度。 朝着第二导电型半导体层,第一区域的厚度可以逐渐地增加。 朝着第二导电型半导体层,第二区域的厚度可以逐渐地增加。 第一区域和第二区域中的每一个可以包含In。第一区域的In含量可以线性地增 力口。第二区域的In含量可以线性地减少。 相对于阱层中的至少一个,被布置为与阱层相邻的第一区域的In含量增加速率 可以不同于被布置为与阱层相邻的至少一个第二区域的In含量减少速率。 朝着第二导电型半导体层,第一区域的In含量增加速率可以逐渐地减少。 朝着第二导电型半导体层,第二区域的In含量减少速率可以逐渐地减少。 发光元件可以进一步包括电子阻挡层,该电子阻挡层被插入在有源层和第二导电 型半导体层之间同时具有比势垒层宽的能带隙。 发光兀件可以进一步包括:第一电极,该第一电极被布置在第一导电型半导体层 处;以及第二电极,该第二电极被布置在第二导电型半导体层处。 发光元件可以进一步包括透明电极层,该透明电极层被插入在第二导电型半导体 层和第二电极之间。 本专利技术的有益效果 根据实施例,在势垒层和阱层之间,有源层的能带隙线性地变化,并且正因如此, 被施加到有源层的应力可以被减轻,并且有源层的结晶性可以被增强。 另外,电子或者空穴注入效率的增强可以被实现,并且正因如此,发光元件的发光 效率可以被增强。 【专利附图】【附图说明】 图1是简要地示出普通发光元件中的有源层的能带图的视图。 图2和图3分别是根据实施例的发光元件的截面图。 图4是图示根据第一实施例的发光元件的能带图的视图。 图5是图示根据第二实施例的发光元件的能带图的视图。 图6是图示根据第三实施例的发光元件的能带图的视图。 图7是图示根据第四实施例的发光元件的能带图的视图。 图8是图示根据第五实施例的发光元件的能带图的视图。 图9是图示根据第六实施例的发光元件的能带图的视图。 图10是图示根据第七实施例的发光元件的能带图的视图。 图11是图示根据第八实施例的发光元件的能带图的视图。 图12是图示根据包括按照上述实施例的发光元件中的一个的实施例的发光元件 封装的视图。 图13是图示根据实施例的前灯的视图,其中布置了根据上述实施例中的一个的 发光元件。 【具体实施方式】 在下文中,将会参考附图描述实施例。 将会理解的是,当元件被称为是在另一元件"上"或者"下"时,其能够直接在另一 元件上或者下面,并且也可以存在一个或者多个中间元件。当元件被称为是在"上"或者 "下"时,基于元件还能够包括"在元件下面"和"在元件上面"。 在附图中,为了便于描述和清楚起见,每个层的厚度或者尺寸被夸大、省略或者示 意性地图示。另外,每个组成元件的大小或者面积没有完全反映其实际大小。 图2和图3分别是根据实施例的发光元件的截面图。图2图示水平型发光元件。 图3图示垂直型发光元件。 根据被图示的实施例中的每一个的发光元件包括第一导电型半导体层120、第二 导电型半导体层140、以及被插入在第一导电型半导体层120和第二导电型半导体层140之 间的有源层130。 发光元件包括发光二极管(LED),其使用多个化合物半导体层,例如,III-V族或 者II-VI族元素的半导体层本文档来自技高网
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发光元件

【技术保护点】
一种发光元件,包括:第一导电型半导体层;第二导电型半导体层;以及有源层,所述有源层被插入在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层之间,所述有源层包括被交替地层压至少一次的势垒层和阱层,其中,所述有源层进一步包括:第一区域,所述第一区域的每一个被布置在所述势垒层和所述阱层中相邻的势垒层和阱层之间,同时具有线性减少的能带隙;以及第二区域,所述第二区域的每一个被布置在所述阱层和所述势垒层中相邻的阱层和势垒层之间,同时具有线性增加的能带隙,其中,相对于所述阱层中的至少一个,被布置为与所述阱层相邻的第一区域和第二区域具有不同的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩永勋李善浩宋基荣崔洛俊
申请(专利权)人:LG伊诺特有限公司
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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