发光二极管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种发光二极管。根据一实施例的发光二极管包括：n型氮化物半导体层；V形坑生成层，位于所述n型氮化物半导体层的上部并具有V形坑；活性层，位于所述V形坑生成层上；以及p型氮化物半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括阱层，所述阱层具有沿所述V形坑生成层的平坦的面形成的第一阱层部分以及在所述V形坑生成层的V形坑内形成的第二阱层部分，所述发光二极管在单芯片级别发出至少两个峰值波长的光。至少两个峰值波长的光。至少两个峰值波长的光。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管


[0001]本技术涉及一种发光二极管，尤其涉及一种在单芯片级别发出多波段的光的发光二极管。

技术介绍

[0002]氮化物半导体用作显示装置、信号灯、照明装置或光通信装置的光源，主要被使用在发出蓝色光或绿色光的发光二极管(light emitting diode)或激光二极管(laser diode)。并且，氮化物半导体也可以用于异质结双极晶体管(HBT)及高电子迁移率晶体管(HEMT)等。
[0003]通常，利用氮化物半导体的发光二极管具有在N接触层与P接触层之间具有量子阱结构的异质接合结构。发光二极管根据量子阱结构内的阱层的组成发光。为了提高内部量子效率并减少由光吸收引起的损失，发光二极管被设计为发射具有单峰的光谱的光，即单色光。
[0004]从照明灯射出的混色光(例如，白色光)无法实现为单峰的单色光。因此，通常使用将射出彼此不同的单色光的多个发光二极管一同使用或使用对从发光二极管射出的光进行波长转换的荧光体来实现白色光的技术。
[0005]荧光体的使用伴随着荧光体本身的成本或被称为斯托克斯位移的效率降低等问题。并且，还伴随着诸如用于将荧光体涂敷于发光二极管上的多种工艺上的问题及承载荧光体的载体的黄变等问题。
[0006]并且，混合使用多个发光二极管还会使工艺复杂，并且存在需要准备由彼此不同的材料制造的发光二极管的不便。
[0007]据此，如果利用单芯片的发光二极管而能够实现具有多波段的光谱的光，则无需使用多个发光二极管，并且无需使用荧光体，从而能够解决现有的诸多问题。
[0008]以往已经尝试过通过改变量子阱结构内的阱层的组成来实现多频带光谱的光，但是没有获得令人满意的结果。尤其，由于电子与空穴的复合主要发生在特定阱层，因此难以产生多频带的光。

技术实现思路

[0009]本技术要解决的技术问题在与提供一种能够在单芯片级别发出多频带的光的新型结构的发光二极管。
[0010]根据本技术的一实施例的一种发光二极管包括：n型氮化物半导体层；V形坑生成层，位于所述n型氮化物半导体层的上部并具有V形坑；活性层，位于所述V形坑生成层上；以及p型氮化物半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括阱层，所述阱层具有沿所述V形坑生成层的平坦的面形成的第一阱层部分以及在所述V形坑生成层的V形坑内形成的第二阱层部分，所述发光二极管在单芯片级别发出至少两个峰值波长的光。
[0011]所述第一阱层部分可以发出第一峰值波长的光，所述第二阱层部分发出至少一个
第二峰值波长的光。
[0012]在一实施例中，所述第一阱层部分可以发出黄色系列的峰值波长的光，所述第二阱层部分发出蓝色系列的峰值波长的光。
[0013]在一实施例中，所述第一阱层部分可以发出黄色系列的峰值波长的光，所述第二阱层部分发出蓝色系列的峰值波长的光及绿色系列的峰值波长的光。
[0014]所述第一阱层部分可以具有比所述第二阱层部分更多的In含量。
[0015]所述第一阱层部分可以比所述第二阱层部分更厚。
[0016]所述发光二极管还可以包括：p型Al
x
Ga1‑
x
N层，夹设于所述活性层与所述p型氮化物半导体层之间，所述p型Al
x
Ga1‑
x
N层内的Al的组成比x大于0且小于0.3。
[0017]进而，所述p型Al
x
Ga1‑
x
N层可以具有小于100nm的厚度。
[0018]另外，所述V形坑生成层可以具有大于450nm的厚度。
[0019]形成于所述V形坑生成层的V形坑可以包括入口宽度大于230nm的V形坑。
[0020]另外，所述活性层可以具有包括多个阱层及多个阻挡层的多量子阱结构，并且在所述阱层与阻挡层之间还可以包括覆盖所述阱层的覆盖层，所述覆盖层可以含有Al。
[0021]进而，所述覆盖层可以含有相对于覆盖层内的全部组成的10原子％以上的Al。
[0022]所述p型氮化物半导体层可以包括位于所述V形坑上的凹陷部。
[0023]在一实施例中，所述活性层可以与所述V形坑生成层接触。
[0024]根据本技术的一实施例的一种发光二极管包括：n型氮化物半导体层；V形坑生成层，位于所述n型氮化物半导体层的上部并具有V形坑；活性层，位于所述V形坑生成层上；p型AlGaN层，位于所述活性层上；以及p型氮化物半导体层，位于所述p型AlGaN层上，其中，所述活性层包括阱层，所述阱层具有沿所述V形坑生成层的平坦的面形成的第一阱层部分以及在所述V形坑生成层的V形坑内形成的第二阱层部分，所述第一阱层部分及第二阱层部分发出彼此不同的峰值波长的光。
[0025]所述第二阱层部分相比于所述第一阱层部分可以发出短波长的光。
[0026]在一实施例中，所述第二阱层部分可以发出至少两个峰值波长的光。
[0027]另外，所述p型AlGaN层可以由通式Al
x
Ga1‑
x
N表示，在此，所述p型AlGaN层内的Al的组成比x可以大于0且小于0.3。
[0028]所述p型AlGaN层可以具有小于100nm的厚度。
[0029]另外，所述V形坑生成层可以具有大于450nm的厚度，形成于所述V形坑生成层的V形坑可以包括入口宽度大于230nm的V形坑。
[0030]根据实施例，可以在没有荧光体的情况下发出多频带光谱的光，因此，可以解决因使用荧光体而导致的现有技术的诸多问题。
附图说明
[0031]图1是用于说明根据本技术的一实施例的发光二极管的示意性的剖视图。
[0032]图2A是为了说明根据本技术的一实施例的发光二极管而放大图示图1的一部分的示意性的局部剖视图。
[0033]图2B是为了说明根据本技术的一实施例的发光二极管而放大图示图2A的一部分的示意性的局部剖视图。
[0034]图3是为了说明根据本技术的一实施例的发光二极管而放大图示V形坑生成层的示意性的立体图。
[0035]图4A是示出根据比较例1的黄色发光二极管的发光光谱的曲线图。
[0036]图4B是示出根据实施例1的发光二极管的发光光谱的曲线图。
[0037]图5A是用于说明从根据比较例1的黄色发光二极管发出的光的照片。
[0038]图5B是用于说明从根据实施例1的发光二极管发出的光的照片。
[0039]图6A是用于说明根据比较例1的黄色发光二极管的V形坑的TEM照片。
[0040]图6B是用于说明根据实施例1的发光二极管的V形坑的TEM照片。
[0041]图6C为放大图6B的量子阱结构的TEM照片。
[0042]图7A是示出根据实施例2的发光二极管的发光光谱的曲线图。
[0043]图7B是示出根据实施例3的发光二极管的发光光谱的曲线图。
[004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，其特征在于，包括：n型氮化物半导体层；V形坑生成层，位于所述n型氮化物半导体层的上部并具有V形坑；活性层，位于所述V形坑生成层上；以及p型氮化物半导体层，位于所述活性层上，其中，所述活性层包括阱层，所述阱层具有沿所述V形坑生成层的平坦的面形成的第一阱层部分以及在所述V形坑生成层的V形坑内形成的第二阱层部分，所述发光二极管在单芯片级别发出至少两个峰值波长的光。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层部分发出第一峰值波长的光，所述第二阱层部分发出至少一个第二峰值波长的光。3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层部分发出黄色系列的峰值波长的光，所述第二阱层部分发出蓝色系列的峰值波长的光。4.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层部分发出黄色系列的峰值波长的光，所述第二阱层部分发出蓝色系列的峰值波长的光及绿色系列的峰值波长的光。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层部分具有比所述第二阱层部分更多的In含量。6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层部分比所述第二阱层部分更厚。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还包括：p型Al
x
Ga1‑
x
N层，夹设于所述活性层与所述p型氮化物半导体层之间，其中，所述p型Al
x
Ga1‑
x
N层内的Al的组成比x大于0且小于0.3。8.根据权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述p型Al
x
Ga1‑
x
N层具有小于100nm的厚度。9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述V形坑生成层具有大于450nm的厚度。10.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，形成于所述V形坑...

【专利技术属性】
技术研发人员：白龙贤，姜志勳，金材宪，朴志焄，
申请(专利权)人：首尔伟傲世有限公司，
类型：新型
国别省市：