一种能够改善发光质量的发光二极管制造技术

本发明专利技术涉及一种能够改善发光质量的发光二极管，包括：衬底层；缓冲层，位于衬底层上；N型半导体层，位于缓冲层上；N型掺杂层，位于N型半导体层上；量子阱发光层，位于N型掺杂层上；电子阻挡层，位于量子阱发光层上；P型掺杂层，位于电子阻挡层上；P型半导体层，位于P型掺杂层上。本发明专利技术通过在N型半导体层和量子阱发光层之间加入一层掺杂浓度低于N型半导体层的N型掺杂层，能够有效较低LED器件的电压，从而提高LED器件的发光效率，并在电子阻挡层和P型半导体层之间加入一层掺杂浓度高于P型半导体层的P型掺杂层，使得P型掺杂层能够协助P型半导体层将P型半导体层产生的空穴有效地注入多量子阱发光层，从而进一步提高LED器件的发光效率。

A kind of LED that can improve the quality of light

【技术实现步骤摘要】
一种能够改善发光质量的发光二极管
本专利技术涉及发光二极管
，特别是涉及一种能够改善发光质量的发光二极管。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)包括具有将电能转换为光能的P-N结，以及用于提供电子的N型半导体层和用于提供空穴的P型半导体层，当对发光二极管施加正向电压时，N型半导体层的电子与P型半导体层的空穴结合，使得可以释放与导带和价带之间的能隙对应的能量。该能量主要表现为热或者光，并且发光二极管将能量作为光发出。目前，发光二极管一般包括衬底层、缓冲层、N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层。其中，N型半导体层用于提供电子；P型半导体层用于提供空穴，当有电流通过时，N型半导体层提供的电子和P型半导体层提供的空穴进入多量子阱发光层复合发光。但是，目前发光二极管中的N型半导体层由于电压较高，影响LED器件的发光效率，且P型半导体层产生的空穴不能有效的与N型半导体层产生的电子在多量子阱发光层结合，从而进一步影响LED器件的发光效率。
技术实现思路
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本专利技术提出一种能够改善发光质量的发光二极管。具体地，本专利技术一个实施例提出的一种能够改善发光质量的发光二极管，包括：衬底层；缓冲层，位于所述衬底层上；N型半导体层13，位于所述缓冲层12上；N型掺杂层14，位于所述N型半导体层13上，所述N型半导体层13和所述N型掺杂层14均为n-GaN层，所述N型半导体层13和所述N型掺杂层14的掺杂元素为均为Si，且所述N型掺杂层14的掺杂浓度低于所述N型半导体层13的掺杂浓度；量子阱发光层，位于所述N型半导体层上；电子阻挡层，位于所述量子阱发光层上；P型掺杂层，位于所述电子阻挡层上；P型半导体层，位于所述P型掺杂层上，所述P型掺杂层和所述P型半导体层均为AlGaN层，所述P型掺杂层和所述P型半导体层的掺杂元素为Mg，且所述P型掺杂层的掺杂浓度高于所述P型半导体层的掺杂浓度。在本专利技术的一个实施例中，所述缓冲层的材料为GaN。在本专利技术的一个实施例中，所述N型掺杂层的掺杂浓度为N型半导体层的掺杂浓度的1/6～1/4。在本专利技术的一个实施例中，所述N型半导体层的掺杂浓度为1017～1019cm-3。在本专利技术的一个实施例中，所述P型半导体层的掺杂浓度为所述P型掺杂层的掺杂浓度的1/5～1/3。在本专利技术的一个实施例中，所述P型半导体层18的掺杂浓度为1019～1020cm-3。本专利技术实施例，具备如下优点：本专利技术通过在N型半导体层和量子阱发光层之间加入一层掺杂浓度低于N型半导体层的N型掺杂层，能够有效较低LED器件的电压，从而提高LED器件的发光效率，并在电子阻挡层和P型半导体层之间加入一层掺杂浓度高于P型半导体层的P型掺杂层，使得P型掺杂层能够协助P型半导体层将P型半导体层产生的空穴有效地注入多量子阱发光层，从而进一步提高LED器件的发光效率。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的一种能够改善发光质量的发光二极管的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种能够改善发光质量的发光二极管的结构示意图。本专利技术的实施例提供一种能够改善发光质量的发光二极管，该发光二极管包括：衬底层11；具体地，衬底层11的材料可以为蓝宝石、硅、碳化硅、氧化锌、氮化镓、氮化铝或者其它适于晶体外延生长的材料。缓冲层12，位于衬底层11上；进一步地，缓冲层12的材料为GaN。本专利技术实施例通过在衬底层上生长缓冲层12，能够减少缺陷进入至N型半导体层、量子阱发光层和P型半导体层，从而提高发光二极管的发光质量。N型半导体层13，位于缓冲层12上；进一步地，N型半导体层13为n-GaN层，且N型半导体层13的掺杂元素为Si，N型半导体层13的掺杂浓度可以为1017-1019cm-3。进一步地，N型半导体层13具有一平台，第一电极21形成于N型半导体层13的平台上。N型掺杂层14，位于N型半导体层13上；进一步地，N型掺杂层14为n-GaN层，且N型掺杂层14的掺杂元素为Si；进一步地，N型掺杂层14的掺杂浓度低于N型半导体层13的掺杂浓度，N型掺杂层14的掺杂浓度为N型半导体层13的掺杂浓度的1/6-1/4；通过在N型半导体层13上生长一层N型掺杂层14，且N型掺杂层14的掺杂浓度低于N型半导体层13的掺杂浓度，从而能够有效的降低LED器件的电压、提高LED器件抗静电特性，从而提高LED器件的发光效率。优选地，N型掺杂层14的厚度为200-400nm。量子阱发光层15，位于N型掺杂层14上；进一步地，量子阱发光层15为掺铟的氮化镓层；电子阻挡层16，位于量子阱发光层15上；进一步，电子阻挡层的材料为AlInGaN；本实施例利用电子阻挡层16可以阻挡由N型半导体层13产生的电子，避免N型半导体层13注入量子阱发光层15的电子进一步跃迁到P型半导体层18中与空穴进行非辐射复合，从而影响发光二极管的发光效率。P型掺杂层17，位于电子阻挡层16上；进一步地，P型掺杂层17为AlGaN层，P型掺杂层17的掺杂元素为Mg；进一步地，P型掺杂层17的掺杂浓度高于P型半导体层18的掺杂浓度，P型半导体层18的掺杂浓度为P型掺杂层17的掺杂浓度的1/5-1/3；由于电子的移动能力远远高于空穴，因此N型半导体层13产生的电子可以快速进入量子阱发光层15，通过增加P型掺杂层17，且将P型掺杂层17的掺杂浓度设置为高于P型半导体层18的掺杂浓度，可以提高P型半导体层18产生的空穴注入量子阱发光层15中的能力，从而避免量子阱发光层15的电子过多，影响发光效率和发光质量，并且通过电子阻挡层16的配合可以降低多于的电子从量子阱发光层15中跃迁至P型半导体层18中，影响发光质量。P型半导体层18，位于所述P型掺杂层17上。进一步地，P型半导体层18为P-GaN层，且P型半导体层18的掺杂元素为Mg，P型半导体层18的掺杂浓度为1016-5×1016cm-3。在P型半导体层18上还生长有一层透明导电层19，在透明导电层19上还生长有一层第二电极。于N型半导体层13暴露出的平台上形成第一电极21，于P型半导体层18上形成第二电极20，第一电极21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够改善发光质量的发光二极管，其特征在于，包括：/n衬底层(11)；/n缓冲层(12)，位于所述衬底层(11)上；/nN型半导体层(13)，位于所述缓冲层(12)上；/nN型掺杂层(14)，位于所述N型半导体层(13)上，所述N型半导体层(13)和所述N型掺杂层(14)均为n-GaN层，所述N型半导体层(13)和所述N型掺杂层(14)的掺杂元素为均为Si，且所述N型掺杂层(14)的掺杂浓度低于所述N型半导体层(13)的掺杂浓度；/n量子阱发光层(15)，位于所述N型半导体层(14)上；/n电子阻挡层(16)，位于所述量子阱发光层(15)上；/nP型掺杂层(17)，位于所述电子阻挡层(16)上；/nP型半导体层(18)，位于所述P型掺杂层(17)上，所述P型掺杂层(17)和所述P型半导体层(18)均为AlGaN层，所述P型掺杂层(17)和所述P型半导体层(18)的掺杂元素为Mg，且所述P型掺杂层(17)的掺杂浓度高于所述P型半导体层(18)的掺杂浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种能够改善发光质量的发光二极管，其特征在于，包括：
衬底层(11)；
缓冲层(12)，位于所述衬底层(11)上；
N型半导体层(13)，位于所述缓冲层(12)上；
N型掺杂层(14)，位于所述N型半导体层(13)上，所述N型半导体层(13)和所述N型掺杂层(14)均为n-GaN层，所述N型半导体层(13)和所述N型掺杂层(14)的掺杂元素为均为Si，且所述N型掺杂层(14)的掺杂浓度低于所述N型半导体层(13)的掺杂浓度；
量子阱发光层(15)，位于所述N型半导体层(14)上；
电子阻挡层(16)，位于所述量子阱发光层(15)上；
P型掺杂层(17)，位于所述电子阻挡层(16)上；
P型半导体层(18)，位于所述P型掺杂层(17)上，所述P型掺杂层(17)和所述P型半导体层(18)均为AlGaN层，所述P型掺杂层(17)和所述P型半...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建华，李全杰，刘向英，
申请(专利权)人：西安智盛锐芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61