一种氮化镓基半导体发光元件制造技术

本发明专利技术公开了一种氮化镓基半导体发光元件，从下至上依次包括衬底、n型半导体、量子阱、p型半导体和二维空穴气层；其中，所述二维空穴气层位于所述量子阱与所述p型半导体层之间；所述二维空穴气层的电子有效质量分布符合预设的第一三元二次函数曲线分布；所述二维空穴气层的禁带宽度分布符合预设的第二三元二次函数曲线分布；其中，第一三元二次函数曲线的形状与第二三元二次函数曲线的形状不同。本发明专利技术通过设置二维空穴气层，在电子有效质量分布和禁带宽度符合预设的三元二次函数曲线分布后，形成二维空穴气，提升空穴浓度和空穴注入量子阱的效率，提升半导体发光元件的发光效率，外量子效率EQE从40～60％提升至60～90％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电器件的，尤其涉及一种氮化镓基半导体发光元件。

技术介绍

1、半导体元件特别是半导体发光元件具有可调范围广泛的波长范围，发光效率高，节能环保，可使用超过10万小时的长寿命、尺寸小、应用场景多、可设计性强等因素，已逐渐取代白炽灯和荧光灯，成长普通家庭照明的光源，并广泛应用新的场景，如户内高分辨率显示屏、户外显屏、mini-led、micro-led、手机电视背光、背光照明、路灯、汽车大灯、车日行灯、车内氛围灯、手电筒等应用领域。

2、传统氮化物半导体使用蓝宝石衬底生长，晶格失配和热失配大，导致较高的缺陷密度和极化效应，降低半导体发光元件的发光效率；同时，传统氮化物半导体的空穴离化效率远低于电子离化效率，导致空穴浓度低于电子浓度1个数量级以上，过量的电子会从多量子阱溢出至第二导电型半导体产生非辐射复合，空穴离化效率低会导致第二导电型半导体的空穴难以有效注入多量子阱中，空穴注入多量子阱的效率低，导致多量子阱的发光效率低，从而导致传统氮化物半导体相关元件的发光效率低。

3、因此，亟需一种氮化镓基半导体发光元件，从而解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，从下至上依次包括衬底、n型半导体、量子阱、p型半导体和二维空穴气层；其中，所述二维空穴气层位于所述量子阱与所述p型半导体层之间；

2.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述第一三元二次函数曲线分布满足以下条件：

3.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述第一三元二次函数曲线分布满足以下条件：

4.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述二维空穴气层包括：GaN、InGaN、InN、AlInN、AlN、AlInGaN、AlGaN、GaAs、GaP、...

【技术特征摘要】

1.一种氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，从下至上依次包括衬底、n型半导体、量子阱、p型半导体和二维空穴气层；其中，所述二维空穴气层位于所述量子阱与所述p型半导体层之间；

2.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述第一三元二次函数曲线分布满足以下条件：

3.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述第一三元二次函数曲线分布满足以下条件：

4.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述二维空穴气层包括：gan、ingan、inn、alinn、aln、alingan、algan、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、alinas、alinp、algap、ingap、sic、ga2o3、bn的其中一种或多种。

5.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述二维空穴气层的元素包括：al、in、mg和o。

6.根据权利要求5所述的氮化镓基半导体发光元件，其特征在于，所述二维空穴气层的al与o元素比例分布满足以下条件：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，李晓琴，张会康，陈婉君，刘紫涵，王星河，
申请(专利权)人：安徽格恩半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：