System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 发光二极管及其制备方法技术_技高网

发光二极管及其制备方法技术

技术编号:42872540 阅读:0 留言:0更新日期:2024-09-27 17:32
本公开实施例提供了一种发光二极管及其制备方法,属于半导体技术领域。该发光二极管包括依次层叠的第一半导体层、发光层、第二半导体层、插入层和P型过渡层,插入层包括层叠的多个周期结构,每个周期结构包括沿远离第二半导体层的方向层叠的N型掺杂子层和P型掺杂子层,并且每个周期结构中N型掺杂子层的掺杂浓度大于P型掺杂子层的掺杂浓度。本公开实施例能改善LED在高温条件下的亮度衰减问题,提高LED的可靠性。

【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备方法


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包括依次层叠的第一半导体层、发光层、第二半导体层和p型过渡层,并且为了避免p型过渡层引起的电势差导致led的驱动电压升高,p型过渡层的掺杂浓度较大。

3、然而,led在形成外接电路的工艺步骤以及进行可靠性测试的工艺步骤时会处于高温条件下,由于p型过渡层的掺杂浓度较大,因此p型过渡层中的掺杂元素会大量位于p型过渡层的远离第二半导体层的表面,这些掺杂元素在高温条件下容易向发光层中大量扩散,从而导致发光层中的空穴和电子产生大量非辐射复合,造成led的亮度衰减,影响led的可靠性。


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备方法,能改善led在高温条件下的亮度衰减问题,提高led的可靠性。所述技术方案如下:

2、一方面,提供了一种发光二极管,包括依次层叠的第一半导体层、发光层、第二半导体层、插入层和p型过渡层,所述插入层包括层叠的多个周期结构,每个所述周期结构包括沿远离所述第二半导体层的方向层叠的n型掺杂子层和p型掺杂子层,并且每个所述周期结构中所述n型掺杂子层的掺杂浓度大于所述p型掺杂子层的掺杂浓度。

3、可选地,沿远离所述发光层的方向,各所述周期结构中的所述n型掺杂子层的掺杂浓度逐层增大,各所述周期结构中的所述p型掺杂子层的掺杂浓度逐层减小。

4、可选地,所述n型掺杂子层的掺杂浓度为4*1017/cm3至8*1017/cm3,所述p型掺杂子层的掺杂浓度为1*1017/cm3至4*1017/cm3。

5、可选地,所述插入层中所述周期结构的数量为2至15个。

6、可选地,每个所述周期结构中所述n型掺杂子层的厚度与所述p型掺杂子层的厚度相同。

7、可选地,沿远离所述发光层的方向,各所述周期结构的厚度逐层增大。

8、可选地,每个所述周期结构的厚度为5nm至20nm。

9、可选地,所述插入层的总厚度为30nm至150nm。

10、可选地,所述p型过渡层为掺mg的(alxga1-x)0.5in0.5p层,0≤x≤1,所述p型过渡层的al组分含量沿远离所述发光层的方向逐渐减小。

11、另一方面,提供了一种发光二极管的制备方法,包括:在第一半导体层上形成发光层;在所述发光层上形成第二半导体层;在所述第二半导体层上形成插入层,所述插入层包括层叠的多个周期结构,每个所述周期结构包括沿远离所述第二半导体层的方向层叠的n型掺杂子层和p型掺杂子层,并且每个所述周期结构中所述n型掺杂子层的掺杂浓度大于所述p型掺杂子层的掺杂浓度;在所述插入层上形成p型过渡层。

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,通过在第二半导体层和p型过渡层之间设置插入层,插入层包括层叠的多个周期结构,每个周期结构包括沿远离第二半导体层的方向层叠的n型掺杂子层和p型掺杂子层,也即是每个周期结构中都形成了一个pn结。并且每个周期结构中n型掺杂子层的掺杂浓度大于p型掺杂子层的掺杂浓度,即p型掺杂子层的掺杂浓度较低,当led因高温条件导致p型过渡层中的p型掺杂元素向插入层的方向扩散时,周期结构中p型掺杂子层会吸附p型掺杂元素,吸附p型掺杂元素的同时也会增大pn结中的内建电场强度,从而可以增强对p型掺杂元素的阻挡作用。因此,插入层的多个周期结构可以对来自p型过渡层的p型掺杂元素产生有效的吸附和阻挡作用,从而减少p型过渡层中的p型掺杂元素扩散至发光层导致空穴和电子产生非辐射复合的几率,改善led在高温条件下的亮度衰减问题,提高led的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种发光二极管,其特征在于,包括依次层叠的第一半导体层(20)、发光层(10)、第二半导体层(21)、插入层(30)和P型过渡层(40),

2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,沿远离所述发光层(10)的方向,各所述周期结构(31)中的所述N型掺杂子层(311)的掺杂浓度逐层增大,各所述周期结构(31)中的所述P型掺杂子层(312)的掺杂浓度逐层减小。

3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述N型掺杂子层(311)的掺杂浓度为4*1017/cm3至8*1017/cm3,所述P型掺杂子层(312)的掺杂浓度为1*1017/cm3至4*1017/cm3。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述插入层(30)中所述周期结构(31)的数量为2至15个。

5.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,每个所述周期结构(31)中所述N型掺杂子层(311)的厚度与所述P型掺杂子层(312)的厚度相同。

6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,沿远离所述发光层(10)的方向,各所述周期结构(31)的厚度逐层增大。

7.根据权利要求6所述的发光二极管,其特征在于,每个所述周期结构(31)的厚度为5nm至20nm。

8.根据权利要求1至3和权利要求6至7中任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述插入层(30)的总厚度为30nm至150nm。

9.根据权利要求1至3和权利要求6至7中任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述P型过渡层(40)为掺Mg的(AlxGa1-x)0.5In0.5P层,0≤x≤1,所述P型过渡层(40)的Al组分含量沿远离所述发光层(10)的方向逐渐减小。

10.一种发光二极管的制备方法,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种发光二极管,其特征在于,包括依次层叠的第一半导体层(20)、发光层(10)、第二半导体层(21)、插入层(30)和p型过渡层(40),

2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,沿远离所述发光层(10)的方向,各所述周期结构(31)中的所述n型掺杂子层(311)的掺杂浓度逐层增大,各所述周期结构(31)中的所述p型掺杂子层(312)的掺杂浓度逐层减小。

3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述n型掺杂子层(311)的掺杂浓度为4*1017/cm3至8*1017/cm3,所述p型掺杂子层(312)的掺杂浓度为1*1017/cm3至4*1017/cm3。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述插入层(30)中所述周期结构(31)的数量为2至15个。

5.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵秀梅王世俊王洪占张美
申请(专利权)人:京东方华灿光电苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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