发光二极管结构、电子设备及发光二极管结构的制作方法技术

本申请实施例提供一种发光二极管结构、电子设备及发光二极管结构的制作方法，包括：层叠设置的第一类型半导体层、多量子阱有源层、电子阻挡层、第二类型半导体层，以及与第一类型半导体层电连接的第一类型电极和与第二类型半导体层电连接的第二类型电极，其中，第一类型半导体层及第二类型半导体层一者为包括氢化非晶氮化硅的P型半导体层，另一者为N型半导体层。本申请采用P型氢化非晶氧化硅半导体层替代传统的P型氮化镓铝层，由于p型氢化非晶氧化硅材料不存在极化效应，且具有较低的势垒，因此更容易实现高空穴掺杂浓度，进而能够有效提高紫外发光二极管器件的空穴注入效率和发光效率。和发光效率。和发光效率。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管结构、电子设备及发光二极管结构的制作方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种发光二极管结构、电子设备及发光二极管结构的制作方法。

技术介绍

[0002]紫外发光二极管(Ultraviolet Light Emitting Diode，UVLED)光源产业是一个新兴的高科技产业，广泛应用在杀菌、空气净化、分析检测、紫外光疗等领域。但P型氮化镓铝(AlGaN)材料的低迁移率和低空穴浓度已成为制约紫外发光二极管发展的瓶颈，这是由于氮化镓铝(AlGaN)材料作为P型半导体层，因其较高的镁(Mg)受主杂质激活能导致镁(Mg)掺杂浓度极低，造成P型氮化镓铝(AlGaN)层低空穴浓度和低导电率，进而造成紫外发光二极管的空穴注入困难的问题，影响紫外发光二极管的发光效率。
[0003]因此，亟需一种新的发光二极管结构、电子设备及发光二极管结构的制作方法。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种发光二极管结构、电子设备及制作方法，旨在能够提高发光二极管的出光效率。
[0005]本申请实施例一方面提供了一种发光二极管结构，包括：层叠设置的第一类型半导体层、多量子阱有源层、电子阻挡层、第二类型半导体层，以及与第一类型半导体层电连接的第一类型电极和与第二类型半导体层电连接的第二类型电极，其中，第一类型半导体层及第二类型半导体层一者为包括氢化非晶氮化硅的P型半导体层，另一者为N型半导体层。
[0006]根据本申请的一个方面，P型半导体层是于非晶氮化硅半导体层中重掺杂氢元素形成。
[0007]根据本申请的一个方面，P型半导体层的厚度是20nm～100nm，包括端点值。
[0008]根据本申请的一个方面，电子阻挡层包括本征Al
z
GaN或Al
z
N；
[0009]所述多量子阱有源层包括交替设置的多个Al
x
GaN阱层和多个Al
y
GaN垒层，其中x<y，z≥y。
[0010]另一个方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述的发光二极管结构；
[0011]发光二极管结构为紫外光发光二极管；
[0012]发光二极管结构为垂直结构型发光二极管或者水平结构型发光二极管。
[0013]又一个方面，本申请实施例还提供了上述发光二极管结构的制作方法，包括：
[0014]提供基底(70)，在所述基底(70)上依次形成第一类型半导体层(10)、多量子阱有源层(20)、电子阻挡层(30)及第二类型半导体层(40)，所述第一类型半导体层(10)及所述第二类型半导体层(40)一者为包括氢化非晶氮化硅的P型半导体层，另一者为N型半导体层；
[0015]形成第一类型电极(50)与所述第一类型半导体层(10)电连接，形成第二类型电极
(60)与所述第二类型半导体层(40)。
[0016]根据本申请的又一个方面，在基底上依次形成第一类型半导体层、多量子阱有源层、电子阻挡层及第二类型半导体层的步骤中，电子阻挡层包括本征AlzGaN或AlzN；多量子阱有源层包括交替设置的多个Al
x
GaN阱层和多个Al
y
GaN垒层，其中x<y，z≥y。
[0017]根据本申请的又一个方面，P型半导体层是于非晶氮化硅半导体层中重掺杂氢元素形成。
[0018]根据本申请的又一个方面，P型半导体层采用低压力化学气相沉积法或等离子体增强化学气相沉积法制成。
[0019]根据本申请的又一个方面，P型半导体层的生长温度介于120℃～350℃之间。
[0020]本专利技术提供的紫外发光二极管结构，包括第一类型半导体层、有源层、电子阻挡层、第二类型半导体层，本专利技术采用P型氢化非晶氧化硅(α-SiN
x
:H)半导体层替代传统的P型氮化镓铝(AlGaN)层，由于p型氢化非晶氧化硅材料不存在极化效应，且具有较低的势垒，因此更容易实现高空穴掺杂浓度，进而能够有效提高紫外发光二极管器件的空穴注入效率和发光效率。
附图说明
[0021]通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
[0022]图1是本申请实施例提供的一种发光二极管结构的结构示意图；
[0023]图2是本申请实施例提供的另一种发光二极管结构的结构示意图；
[0024]图3是本申请实施例提供的又一种发光二极管结构的结构示意图；
[0025]图4是本申请实施例提供的再一种发光二极管结构的结构示意图；
[0026]图5是本申请实施例提供的发光二极管制作方法的流程图。
[0027]附图标记说明：10、第一类型半导体层；20、多量子阱有源层；30、电子阻挡层；40、第二类型半导体层；50、第一类型电极；60、第二类型电极；70、基底；80、缓冲层。
具体实施方式
[0028]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
[0029]下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本专利技术的实施例的具体结构进行限定。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]紫外发光二极管一般指发光中心波长在400纳米以下的发光二极管，但有时将发光波长大于380纳米时称为近紫外发光二极管，而短于300纳米时称为深紫外发光二极管。因短波长光线的杀菌效果高，因此紫外发光二极管常用于冰箱和家电等的杀菌及除臭等用途。
[0031]氮化镓铝材料作为P型半导体层，因其较高的镁受主杂质激活能导致镁掺杂浓度极低，造成P型氮化镓铝层低空穴浓度和低导电率，进而造成紫外发光二极管的空穴注入困难的问题，影响紫外发光二极管的发光效率。
[0032]基于此，本申请实施例提供了一种紫外发光二极管结构，有效解决上述技术问题，提高了紫外发光二极管芯片的出光效率，提高了发光二极管芯片的可靠性。具体结合附图对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。
[0033]请参阅图1，为本申请实施例提供的一种紫外发光二极管结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管结构，其特征在于，包括：层叠设置的第一类型半导体层(10)、多量子阱有源层(20)、电子阻挡层(30)、第二类型半导体层(40)，以及与所述第一类型半导体层(10)电连接的第一类型电极(50)和与所述第二类型半导体层(40)电连接的第二类型电极(60)，其中，所述第一类型半导体层(10)及所述第二类型半导体层(20)一者为包括氢化非晶氮化硅的P型半导体层，另一者为N型半导体层。2.根据权利要求1所述的发光二极管结构，其特征在于，所述P型半导体层是于非晶氮化硅半导体层中重掺杂氢元素形成。3.根据权利要求2所述的发光二极管结构，其特征在于，所述P型半导体层的厚度是20nm～100nm，包括端点值。4.根据权利要求1所述的发光二极管结构，其特征在于，所述电子阻挡层(30)包括本征Al
z
GaN或Al
z
N；所述多量子阱有源层(20)包括交替设置的多个Al
x
GaN阱层和多个Al
y
GaN垒层，其中x<y，z≥y。5.一种电子设备，包括如权利1至4任一项所述的发光二极管结构；所述发光二极管结构为紫外光发光二极管；所述发光二极管结构为垂直结构型发光二极管或者水平结构型发光二极管。6.一种发光二极管结构的制作方法，其特征在于，包括：提供基底(70...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛德丰，聂泳忠，
申请(专利权)人：西人马联合测控泉州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：