一种发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种发光二极管及其制备方法，所述发光二极管包括依次层叠的衬底和外延层；所述外延层包括自下而上依次层叠的第一半导体层、低温应力释放层、电子减速层、发光层、保护层、第二半导体层及电子阻挡层，其中，所述低温应力释放层、电子减速层、发光层及保护层上分别开设有对应的V型坑。通过将电子阻挡层设置在第二半导体层的上方，减弱电子阻挡层对空穴的阻挡作用，其次在第一半导体层和第二半导体层之间的层上分别开设有对应的V型坑，增强空穴的注入效率，最后在发光层的下方设置电子减速层阻挡电子并降低电子移动速率，以提高发光层中的电子空穴匹配度。光层中的电子空穴匹配度。光层中的电子空穴匹配度。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管
，特别涉及一种发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]基于III族氮化物半导体材料的紫外发光二极管具有小巧便携、易于集成、无汞环保、低功耗、切换迅速等一系列优异的特性，发光波长覆盖长波紫外线(UVA，315～400nm)、中波紫外线(UVB，280～315nm)至短波紫外线(UVC，210～280nm)波段，在杀菌消毒、医疗卫生、工业催化、光固化、非视距通信和生化检测等领域有广泛的应用需求，被视为替代汞灯等传统紫外光源的理想选择。
[0003]对于AlGaInN材料体系来说，由于电子相比空穴具有更高的迁移率和更小的有效质量，同时电子较容易激活且具有更高的浓度，导致注入到有源区中的电子空穴浓度及其不匹配，靠近N型半导体层的发光层几乎不发光，而电子可以轻易的注入到有源区甚至进入到P型半导体层造成电子泄漏。而且，紫外发光二极管获取高质量高空穴浓度的P型材料十分困难，因为在紫外和深紫外光谱区域，随着AlGaN的Al组分的增加，Mg的离化率大幅降低，导致P型AlGaN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，包括依次层叠的衬底和外延层；所述外延层包括依次层叠于所述衬底上的第一半导体层、低温应力释放层、电子减速层、发光层、保护层、第二半导体层及电子阻挡层，其中，所述低温应力释放层、电子减速层、发光层及保护层上分别开设有对应的V型坑。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述低温应力释放层为掺杂Si的Al
x
Ga
(1
‑
x)
N单层或多层结构，其中，0.4≤x≤1，所述低温应力释放层的厚度为0.01μm～2μm，Si的浓度为2
×
10
15
/cm3～2
×
10
18
/cm3，所述V型坑的密度为1
×
107/cm2～1
×
10
10
/cm2。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述电子减速层包括自下而上依次层叠的第一阶电子减速子层、第二阶电子减速子层、第三阶电子减速子层、第四阶电子减速子层及第五阶电子减速子层。4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阶电子减速子层由3～8周期的Al
x1
GaN/Al
x2
GaN超晶格结构构成，每个周期中，Al组分x1为0.4～0.8，Al组分x2为0.3～0.7，所述Al
x1
GaN的厚度为3nm
‑
7nm，所述Al
x2
GaN的厚度为1nm
‑
4nm；所述第二阶电子减速子层由3～8个周期的Al
x1
GaN/Al
x3
GaN超晶格结构构成，每个周期中，Al组分x1为0.4～0.8，Al组分x3为0.5～0.9，所述Al
x1
GaN的厚度为3nm
‑
7nm，所述Al
x3
GaN的厚度为1nm
‑
4nm；所述第三阶电子减速子层由3～8个周期的Al
x1
GaN/Al
x4
GaN超晶格结构构成，每个周期中，Al组分x1为0.4～0.8，Al组分x4为0.6～1，所述Al
x1
GaN的厚度为3nm
‑
7nm，所述Al
x4
GaN的厚度为1nm
‑
4nm；所述第四阶电子减速子层由3～8个周期的Al
x1
GaN/Al
x5
GaN超晶格结构构成，每个周期中，Al组分x1为0.4～0.8，Al组分x5为0.5～0.9，所述Al
x1
GaN的厚度为3nm
‑
7nm，所述Al
x5
GaN的厚度为1nm
‑
4nm；所述第五阶电子减速子层由3～8个...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒俊，程龙，高虹，郑文杰，印从飞，程金连，张彩霞，刘春杨，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：