本发明专利技术涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种发光二极管外延结构及发光二极管。该发光二极管外延结构在多量子阱发光层与第一空穴注入层之间设置有Mg调变层；所述Mg调变层中杂质掺杂的平均浓度为A，所述第一空穴注入层中杂质掺杂的平均浓度为B，所述电子阻挡层中杂质掺杂的平均浓度为C；B＞A＞C，该设定可以产生较佳的电子阻挡效果，从而提高发光二极管光效。光效。光效。
【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管外延结构及发光二极管
[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种发光二极管外延结构及发光二极管。
技术介绍
[0002]发光二极管(简称LED)是一种发光器件，因具有节能、环保、尺寸小以及显色性与响应速度好等优点，被广泛应用于照明、显示器和医疗器件等领域。
[0003]现有技术中的发光二极管结构包括：衬底，以及依次设置于衬底上的N型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层和P型半导体层。其中，P型半导体层通常掺杂P型杂质，P型杂质的浓度设定可以影响对电子阻挡的作用。
[0004]但是，目前并没有对掺杂杂质浓度进行限定。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种发光二极管外延结构，在该外延结构中，通过在多量子阱发光层与P型半导体层的第一空穴注入层之间设置一层Mg调变层，并限定杂质的掺杂浓度，可以产生较佳的电子阻挡效果。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0008]本专利技术所提供的一种发光二极管外延结构，包括一衬底，依次设置在所述衬底上表面的N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层，其中，所述P型半导体层包括第一空穴注入层、电子阻挡层和第二空穴注入层，所述P型半导体层内掺杂有P型杂质Mg，所述P型杂质Mg在所述P型半导体层的不同子层中具有不同的掺杂浓度或浓度变化；
[0009]所述多量子阱发光层与所述第一空穴注入层之间设置有Mg调变层；r/>[0010]所述Mg调变层中杂质掺杂的平均浓度为A，所述第一空穴注入层中杂质掺杂的平均浓度为B，所述电子阻挡层中杂质掺杂的平均浓度为C；
[0011]B＞A＞C。
[0012]优选地，定义从所述第二空穴注入层到所述衬底的方向为第一方向；
[0013]所述第一方向上，所述Mg调变层中Mg的掺杂浓度的最大值和最小值之间的差值与所述第一空穴注入层中Mg的掺杂浓度的最大值和最小值之间的差值不同。
[0014]优选地，沿所述第一方向上，所述Mg调变层中，Mg的掺杂浓度先增加后减小，并存在一第一峰值；
[0015]所述第一方向上，所述第一空穴注入层中，Mg的掺杂浓度先增加后减小，并存在一第二峰值。
[0016]更优选地，所述第一峰值小于所述第二峰值。
[0017]优选地，所述第一方向上，所述Mg调变层中，Mg的掺杂浓度在一定厚度范围内保持不变或波动极小，并存在一平台值；
[0018]所述第一方向上，所述第一空穴注入层中，杂质的掺杂浓度先增加后减小，并存在一第二峰值。
[0019]更优选地，所述平台值小于所述第二峰值。
[0020]优选地，所述第二峰值＞1
×
10
20
atom/cm3；
[0021]和/或；A＞1
×
10
19
atom/cm3；
[0022]和/或；C＞5
×
10
18
atom/cm3。
[0023]优选地，所述多量子阱发光层包括元素In；
[0024]所述第一方向上，In的浓度具有波动的特点，In的浓度值的波动包括若干波峰和若干波谷。
[0025]优选地，距离所述P型半导体最近的所述波峰与所述第二峰值的直线距离为d；
[0026]d≥15nm；更优选地，20nm≤d≤50nm。
[0027]优选地，所述P型半导体层包括元素In，所述P型半导体层中，元素In的浓度包括至少两个浓度峰值。
[0028]优选地，所述P型半导体层中，所述元素In的浓度峰值与所述第二峰值的位置重合。
[0029]优选地，所述P型半导体层为掺杂杂质的AlInGaN结构；
[0030]所述Mg调变层中，Al的浓度为D；
[0031]所述第一空穴注入层中，Al的浓度为E；
[0032]所述电子阻挡层中，Al的浓度为F；
[0033]所述第二空穴注入层中，Al的浓度为G；
[0034]F＞D＞E＞G。
[0035]优选地，D＞1
×
10
20
atom/cm3；
[0036]优选地，E＞1
×
10
20
atom/cm3；
[0037]优选地，F＞2
×
10
20
atom/cm3。
[0038]优选地，在所述Mg调变层中，D先增大再减小，并存在一第三峰值。
[0039]一种发光二极管，包括所述的发光二极管外延结构。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0041](1)本专利技术所提供的一种发光二极管外延结构，在该外延结构中，在由所述多量子阱发光层过渡到第一空穴注入层之间包括一Mg调变层，Mg调变层的Mg的浓度在多量子阱发光层和第一空穴注入层之间，起到较好的电子阻挡作用。
[0042](2)本专利技术所提供的一种发光二极管外延结构，在Mg调变层中对应了一个Al的峰值，Al具有最大值可以产生更好的电子阻挡效果。
[0043](3)本专利技术所提供的一种发光二极管，该发光二极管具有较好的电子阻挡效果及较好的空穴注入效果，因而具有较佳的光效。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为本专利技术实施例提供的发光二极管外延结构示意图。
[0046]图2为本专利技术实施例提供的发光二极管外延结构SIMS检测结果图。
[0047]图3为本专利技术另一实施例提供的发光二极管外延结构SIMS检测结果图。
[0048]附图标记：
[0049]110
‑
衬底；
[0050]120
‑
缓冲层；
[0051]130
‑
N型半导体层；
[0052]140
‑
多量子阱发光层；
[0053]150
‑
P型半导体层；
[0054]151
‑
Mg调变层；
[0055]152
‑
第一空穴注入层；
[0056]153
‑
电子阻挡层；
[0057]154
‑
第二空穴注入层。
具体实施方式
[0058]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管外延结构，包括一衬底，依次设置在所述衬底上表面的N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层，其中，所述P型半导体层包括第一空穴注入层、电子阻挡层和第二空穴注入层，其特征在于，所述P型半导体层内掺杂有P型杂质Mg，所述P型杂质Mg在所述P型半导体层的不同子层中具有不同的掺杂浓度或浓度变化；所述多量子阱发光层与所述第一空穴注入层之间设置有Mg调变层；所述Mg调变层中杂质掺杂的平均浓度为A，所述第一空穴注入层中杂质掺杂的平均浓度为B，所述电子阻挡层中杂质掺杂的平均浓度为C；B＞A＞C。2.根据权利要求1所述的发光二极管外延结构，其特征在于，定义从所述第二空穴注入层到所述衬底的方向为第一方向；所述第一方向上，所述Mg调变层中Mg的掺杂浓度的最大值和最小值之间的差值与所述第一空穴注入层中Mg的掺杂浓度的最大值和最小值之间的差值不同。3.根据权利要求2所述的发光二极管外延结构，其特征在于，沿所述第一方向上，所述Mg调变层中，Mg的掺杂浓度先增加后减小，并存在一第一峰值；所述第一方向上，所述第一空穴注入层中，Mg的掺杂浓度先增加后减小，并存在一第二峰值；优选地，所述第一峰值小于所述第二峰值。4.根据权利要求2所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述第一方向上，所述Mg调变层中，Mg的掺杂浓度在一定厚度范围内保持不变或波动极小，并存在一平台值；所述第一方向上，所述第一空穴注入层中，杂质的掺杂浓度先增加后减小，并存在一第二峰值；优选地，所述平台值小于所述第二峰值。5.根据权利要求3或4所述的发光二极管外延结构，其特征在于，所述第二峰值＞1
×
10
20
atom/cm3；和/或；A＞1
×
10
19
...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄理承，宋长伟，郭园，展望，程志青，芦玲，
申请(专利权)人：淮安澳洋顺昌光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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