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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体,特别涉及一种发光二极管及其制作方法。
技术介绍
1、发光二极管(light emitting diode,led)因具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点,目前已经被广泛应用于背光、照明、景观等各个光源领域。
2、相关技术中,led包括:依次层叠的n型半导体层、多量子阱层和p型半导体层。其中,p型半导体层是具有单一的mg掺杂浓度的gan层。
3、然而,p型半导体层中用于提供空穴的mg的激活效率较低,会降低有效空穴的数量,从而导致电子和空穴的辐射复合效率较低,影响led的发光效率。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种发光二极管及其制作方法,能提高led的发光效率。所述技术方案如下:
2、一方面,提供了一种发光二极管,包括:n型半导体层以及依次位于所述n型半导体层上的多量子阱层和p型半导体层;所述p型半导体层包括沿远离所述衬底的方向依次层叠的掺杂mg的第一gan层、未掺杂mg的第二gan层和掺杂mg的第三gan层;所述第三gan层包括交替层叠的多个具有第一mg掺杂浓度的第一子层和多个具有第二mg掺杂浓度的第二子层,所述第二mg掺杂浓度大于所述第一mg掺杂浓度。
3、可选地,所述第一gan层包括沿远离所述多量子阱层的方向依次层叠的具有第三mg掺杂浓度的第三子层和具有第四mg掺杂浓度的第四子层,所述第四mg掺杂浓度大于所述第三mg掺杂浓度。
4、可选地,所述第一mg掺杂浓度为1*1019cm-3
5、可选地,所述第一gan层的厚度为60nm至140nm,所述第二gan层的厚度为1nm至5nm,所述第三gan层的厚度为30nm至70nm。
6、可选地,所述第一子层的厚度为2nm至6nm,所述第二子层的厚度为3nm至10nm,所述第三子层的厚度为20nm至60nm,所述第四子层的厚度为40nm至80nm。
7、可选地,所述第一子层和所述第二子层交替层叠的对数为2至10。
8、另一方面,提供了一种发光二极管的制作方法,包括:提供一n型半导体层;依次在所述n型半导体层上形成多量子阱层和p型半导体层;其中,所述p型半导体层采用如下方式形成:在所述多量子阱层的远离所述n型半导体层的一侧形成掺杂mg的第一gan层;在所述第一gan层上形成未掺杂mg的第二gan层;在所述第二gan层上形成掺杂mg的第三gan层,所述第三gan层包括交替层叠的多个具有第一mg掺杂浓度的第一子层和多个具有第二mg掺杂浓度的第二子层,所述第二mg掺杂浓度大于所述第一mg掺杂浓度,所述第一子层采用tmga作为ga源且以第一生长速率形成,所述第二子层采用tega作为ga源且以第二生长速率形成,所述第一生长速率大于所述第二生长速率。
9、可选地,所述在所述多量子阱层的远离所述n型半导体层的一侧形成掺杂mg的第一gan层,包括:采用tmga作为ga源,以第三生长速率在所述多量子阱层的远离所述n型半导体层的一侧形成具有第三mg掺杂浓度的第三子层;采用tega作为ga源,以第四生长速率在所述第三子层上形成具有第四mg掺杂浓度的第四子层,所述第三生长速率大于所述第四生长速率,所述第四mg掺杂浓度大于所述第三mg掺杂浓度。
10、可选地,所述第一生长速率为1μm/h至1.5μm/h,所述第二生长速率为0.2μm/h至0.8μm/h。
11、可选地,所述第三生长速率为1μm/h至1.5μm/h,所述第四生长速率为0.2μm/h至0.8μm/h。
12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
13、本公开实施例中,依次层叠的掺杂mg的第一gan层、未掺杂mg的第二gan层和掺杂mg的第三gan层可以使p型半导体层形成凹形掺杂,提高了有效空穴的数量和空穴的注入效率;第三gan层包括交替层叠的多个第一子层和多个第二子层,第一子层中的第一mg掺杂浓度较低,可以减少mg对光的吸收,第二子层中的第二mg掺杂浓度较高,可以提高mg的激活效率和掺杂效率,促进空穴的移动,提高电子和空穴的辐射复合效率。因此,这种的结构的p型半导体层可以减少p型半导体层对光的吸收,并有效提高电子和空穴的辐射复合效率,从而有效提高led的发光效率。
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1.一种发光二极管,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一GaN层(61)包括沿远离所述多量子阱层(40)的方向依次层叠的具有第三Mg掺杂浓度的第三子层(611)和具有第四Mg掺杂浓度的第四子层(612),所述第四Mg掺杂浓度大于所述第三Mg掺杂浓度。
3.根据权利要求2所述发光二极管,其特征在于,所述第一Mg掺杂浓度为1*1019cm-3至6*1019cm-3,所述第二Mg掺杂浓度为5*1019cm-3至1*1020cm-3,所述第三Mg掺杂浓度为1*1019cm-3至6*1019cm-3,所述第四Mg掺杂浓度为5*1019cm-3至1*1020cm-3。
4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一GaN层(61)的厚度为60nm至140nm,所述第二GaN层(62)的厚度为1nm至5nm,所述第三GaN层(63)的厚度为30nm至70nm。
5.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述第一子层(631)的厚度为2nm至6nm,所述第二子层(632)的厚度为3nm至10n
6.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述第一子层(631)和所述第二子层(632)交替层叠的对数为2至10。
7.一种发光二极管的制作方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述在所述多量子阱层(40)的远离所述N型半导体层(30)的一侧形成掺杂Mg的第一GaN层(61),包括:
9.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述第一生长速率为1μm/h至1.5μm/h,所述第二生长速率为0.2μm/h至0.8μm/h。
10.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述第三生长速率为1μm/h至1.5μm/h,所述第四生长速率为0.2μm/h至0.8μm/h。
...【技术特征摘要】
1.一种发光二极管,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一gan层(61)包括沿远离所述多量子阱层(40)的方向依次层叠的具有第三mg掺杂浓度的第三子层(611)和具有第四mg掺杂浓度的第四子层(612),所述第四mg掺杂浓度大于所述第三mg掺杂浓度。
3.根据权利要求2所述发光二极管,其特征在于,所述第一mg掺杂浓度为1*1019cm-3至6*1019cm-3,所述第二mg掺杂浓度为5*1019cm-3至1*1020cm-3,所述第三mg掺杂浓度为1*1019cm-3至6*1019cm-3,所述第四mg掺杂浓度为5*1019cm-3至1*1020cm-3。
4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一gan层(61)的厚度为60nm至140nm,所述第二gan层(62)的厚度为1nm至5nm,所述第三gan层(63)的厚度为30nm至70nm。
5.根据权利要求2所述的发光二极管,...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚振,从颖,龚逸品,梅劲,
申请(专利权)人:华灿光电苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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