【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种半导体发光元件。
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；氮化物半导体结构具有非中心对称性，沿c轴方向会产生较强的自发极化，叠加晶格失配的压电极化效应，形成本征极化场；该本征极化场沿(001)方向，使多量子阱层产生较强的量子限制stark效应，引起能带倾斜和电子空穴波函数空间分离，降低电子空穴的辐射复合效率；半导体发光元件的折射率、介电常数等参数大于空气，导致量子阱发出的光出射时的全反射角偏小，光提取效率偏低。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题之一，本专利技术提供了一种半导体发光元件。
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3、优选地，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有极化光学声子能量特性，所述第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的峰值位置往有源层方向的下降角度为σ，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往有源层方向的上升角度为φ，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往有源层方向的上升角度为ψ，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为μ，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为υ，其中：2°≤σ≤φ≤ψ≤μ≤υ≤90°。
4、优选地，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有分离能特性，所述第一子效率衰减抑制层的分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度为ρ，所述第二子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度为ω，所述第三子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度为ε，所述第二子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为η，所述第三子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为κ，其中：15°≤ρ≤ω≤ε≤η≤κ≤90°。
5、优选地，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有峰值电子漂移速率特性，所述第一子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度为ζ，所述第二子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度为χ，所述第三子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度为ν，所述第二子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为π，所述第三子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为τ，其中：20°≤ζ≤χ≤ν≤π≤τ≤90°。
6、优选地，所述第一子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度，第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度具有如下关系：2°≤σ≤α≤ρ≤ζ≤90°；
7、所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度具有如下关系：2°≤φ≤β≤ω≤χ≤90°；
8、所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度具有如下关系：2°≤ψ≤γ≤ε≤ν≤90°；
9、所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度具有如下关系：2°≤μ≤θ≤η≤π≤90°；
10、所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度具有如下关系：2°≤υ≤δ≤κ≤τ≤90°。
11、优选地，所述第一子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度，第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度具有如下关系：2°≤σ≤α≤ρ≤ζ≤φ≤β≤ω≤χ≤ψ≤γ≤ε≤ν≤μ≤θ≤η≤π本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体发光元件，包括从下至上依次设置的衬底、n型半导体、有源层和p型半导体，其特征在于，所述n型半导体与有源层之间设置有效率衰减抑制层，所述效率衰减抑制层包括从下至上依次设置的第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有辐射复合系数特性，且所述第一子效率衰减抑制层的辐射复合系数的谷值位置往有源层方向的上升角度为α，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往有源层方向的下降角度为β，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往有源层方向的下降角度为γ，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为θ，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为δ，其中：10°≤α≤β≤γ≤θ≤δ≤90°。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有极化光学声子能量特性，所述第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的峰值位置往
3.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有分离能特性，所述第一子效率衰减抑制层的分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度为ρ，所述第二子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度为ω，所述第三子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度为ε，所述第二子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为η，所述第三子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为κ，其中：15°≤ρ≤ω≤ε≤η≤κ≤90°。
4.根据权利要求3所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有峰值电子漂移速率特性，所述第一子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度为ζ，所述第二子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度为χ，所述第三子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度为ν，所述第二子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为π，所述第三子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为τ，其中：20°≤ζ≤χ≤ν≤π≤τ≤90°。
5.根据权利要求4所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度，第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度具有如下关系：2°≤σ≤α≤ρ≤ζ≤90°；
6.根据权利要求4或5所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度，第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数、峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量、分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度具有如下关系：2°≤σ≤α≤ρ≤ζ≤φ≤β≤ω≤χ≤ψ≤γ≤ε≤ν≤μ≤θ≤η≤π≤υ≤δ≤κ≤τ≤90°。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层为GaN、A...
【技术特征摘要】
1.一种半导体发光元件，包括从下至上依次设置的衬底、n型半导体、有源层和p型半导体，其特征在于，所述n型半导体与有源层之间设置有效率衰减抑制层，所述效率衰减抑制层包括从下至上依次设置的第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有辐射复合系数特性，且所述第一子效率衰减抑制层的辐射复合系数的谷值位置往有源层方向的上升角度为α，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往有源层方向的下降角度为β，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往有源层方向的下降角度为γ，所述第二子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为θ，所述第三子效率衰减抑制层的辐射复合系数的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为δ，其中：10°≤α≤β≤γ≤θ≤δ≤90°。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有极化光学声子能量特性，所述第一子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的峰值位置往有源层方向的下降角度为σ，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往有源层方向的上升角度为φ，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往有源层方向的上升角度为ψ，所述第二子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为μ，所述第三子效率衰减抑制层的极化光学声子能量的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为υ，其中：2°≤σ≤φ≤ψ≤μ≤υ≤90°。
3.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有分离能特性，所述第一子效率衰减抑制层的分离能的峰值位置往有源层方向的下降角度为ρ，所述第二子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度为ω，所述第三子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往有源层方向的上升角度为ε，所述第二子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为η，所述第三子效率衰减抑制层的分离能的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为κ，其中：15°≤ρ≤ω≤ε≤η≤κ≤90°。
4.根据权利要求3所述的半导体发光元件，其特征在于，所述第一子效率衰减抑制层、第二子效率衰减抑制层和第三子效率衰减抑制层中均具有峰值电子漂移速率特性，所述第一子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的谷值位置往有源层方向的上升角度为ζ，所述第二子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度为χ，所述第三子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往有源层方向的下降角度为ν，所述第二子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为π，所述第三子效率衰减抑制层的峰值电子漂移速率的峰值位...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，邓和清，蓝家彬，寻飞林，李晓琴，蔡鑫，陈婉君，刘紫涵，李水清，
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：
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