CN100342557C - 半导体发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够延长寿命的ZnSe基发光装置。此发光装置在化合物半导体上形成，它包括安置在n-型ZnMgSSe覆盖层(3)和p-型ZnMgSSe覆盖层(5)之间的有源层(4)，并具有阻挡层(11)，其带隙大于p-型ZnMgSSe覆盖层的带隙，阻挡层(11)被安置在有源层(4)和p-型ZnMgSSe覆盖层(5)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体发光装置。
背景技术
ZnSe晶体是一种直接跃迁型半导体，其室温下禁带宽(带隙能)为2.7eV，在蓝色到绿色波长区域发光装置方面具有广泛的应用范围。尤其在1990年发现可通过掺杂等离子体激发的氮来形成p-型ZnSe薄膜后，ZnSe型发光装置受到引人的关注。
本发明人设计了一种白色的LED(发光二极管)，它具有新颖的结构，为了实用性，该结构使用了ZnSe基片。白色的LED利用了n-型ZnSe基片的SA(自-激活)光发射。发光装置的精细结构如图19所示，其中在n-型ZnSe基片101上依次堆叠了缓冲层(N-型ZnSe)102、n-型覆盖层(N-型ZnMgSe)103、有源层(ZnCdSe/ZnSe多量子阱)104、p-型覆盖层(p-型ZnMgSSe)105和接触层(在p-型ZnSe上的ZnSe/ZnTe超晶格层)106，在堆叠结构的顶部装有一个p-电极(图中未示)，在ZnSe基片101的背表面形成一个n-电极(图中未示)。
接通这些电极导入电流时，引起有源层104发射蓝色光(波长大约为485nm)，部分蓝色光直接发射到该装置的外部，而另一部分进入基片一侧。进入ZnSe基片101的蓝色光激发ZnSe基片上的SA中心，结果引发了SA光发射。SA发射光的波峰在大约590nm，它与波长为485nm的蓝色光以适当的比例混合，可得到通过人眼睛感觉为白色的光。ZnSe基白色LED的驱动电压低如大约2.7V，并具有相对高的光发射效率，因此其应用是有希望的。
然而，该ZnSe基发光装置有寿命短的问题。ZnSe基发光装置的寿命将在下文说明。半导体发光装置中，发射光的有源层位于n-型半导体覆盖层和p-型半导体覆盖层之间，且所具有的带隙小于该两层覆盖层的带隙。在光发射时，电子和空穴由n-型覆盖层及p-型覆盖层导入有源层，造成电子-空穴再结合，并通过此再结合引起光发射。由n-型覆盖层导入有源层的电子主要按照下列路线：
(1)与空穴再结合并发射光。
(2)泄漏(溢流)到p-型覆盖层，在p-型覆盖层造成不发射光的再结合。
当按照路线(2)的电子比例大时，光发射效率下降。因此，发光装置(LD：激光二极管，LED)的光输出变小。为了解决有关上述路线(2)的问题，可以增加阻挡有源层一侧p-型覆盖层电子的能垒(非均一势垒(heterobarrier)，ΔEc)，以降低电子的泄漏。明确地说，ΔEc是p-型覆盖层导带底部和有源层电子能量的准-费米能级差。虽然精确计算ΔEc是困难的，但有下列三种增加该能垒的方法：
(1)增加p-型覆盖层带隙和有源层带隙之间的差额ΔEg。
(2)通过增加p-型覆盖层载流子密度来降低p-型覆盖层的费米能级。
(3)降低导入有源层的电流密度。
在这些方法之中，对于实现一种具有高亮度发光装置而言，方法(3)是没有意义的。对于上述方法(1)，作为实例，提出在ZnSe基发光装置中使用ZnMgSSe层作覆盖层(参阅如日本专利公报No.5-75217)。如上所述使用ZnMgSSe时，在其晶格常数适合与ZnSe的晶格常数匹配的条件下，就可能将带隙增大到如大约4.4eV。
然而，在ZnSe基装置中不可能相互独立地应用方法(1)和(2)，仅采用方法(1)时不能解决上述问题。因为ZnSe基化合物半导体的掺杂特征，方法(1)和(2)是相互关联的。ZnSe基半导体的掺杂特征将在下文叙述。
众所周知，当引入p-型杂质时，ZnSe基化合物半导体所属的II-VI族化合物半导体在平衡态不能稳定地达到足够的p-型导电率，只有通过MBE(分子束定向生长)方法在低温生长过程中引入氮时才达到此p-型导电率。然而，这种掺杂随着带隙变宽而变得愈加困难，并且随着带隙变宽，p-型载流子可能的最高密度变得更小。图20显示了此现象的结果。
图20显示了ZnMgSSe的带隙和有效的p-型载流子密度(Na-Nd)之间的相关性，其中ZnMgSSe的组成比例已被调整到具有与ZnSe匹配的晶格常数。这里，Na表示受主密度，而Nd表示施主密度。可以看到，当ZnMgSSe的带隙增加时，(Na-Nd)降低。可能的原因是，即使仅引入p-型杂质氮(N)作为掺杂物，当带隙增加时，仍可能倾向于形成更多与施主相关的缺陷(详情未知)。特别在ZnSe基化合物半导体中，带隙增加，则与施主相关的缺陷的密度也增加，即Nd增加。因此，p-型载流子密度实际上不增加，反而因为形成与施主相关的缺陷，该p-型载流子的密度降低了。
由上述现象可以理解，p-型覆盖层存在着最佳带隙值，使得非均一势垒ΔEc最大化。具体而言，二者之间存在着如图21示意表示的相关性。在图21中，上述最佳带隙值由临界值表示。可以预期，通过方法(1)和(2)合在一起获得的解决方案，使p-型覆盖层的带隙设定为临界值，得到非均一势垒ΔEc的最大值，充分抑制电子的泄漏。
上述最佳带隙值依赖于掺杂技术，该值为大约2.9eV～大约3.0eV。如果由最佳带隙得到的非均一势垒ΔEc足够大，且作为结果电子泄漏也充分地降低，就似乎没有问题了。然而事实上已经发现，即使p-型覆盖层达到最佳带隙，但非均一势垒ΔEc没有足够大，从有源层到p-型覆盖层有可观的电子泄漏量。
由ZnSe基化合物半导体形成发光装置的一个更艰巨的问题是，到p-型覆盖层的电子泄漏不仅降低光发射效率，还减少发光装置的寿命。此现象将在下文叙述。
如上所述，ZnSe所属的II-VI族化合物半导体中，p-型掺杂物的稳定性低。因此p-型载流子密度不能够增加。此外，泄漏到p-型覆盖层的电子与p-型覆盖层空穴再结合，降低了p-型载流子的密度，通过能量发射形成了与施主相关的缺陷。当p-型载流子密度降低时，非均一势垒ΔEc减小，且因此阻止电子泄漏的屏障作用被破坏。这造成了(电子泄漏到p-型覆盖层)→(降低p-型覆盖层中p-型载流子密度)→(降低非均一势垒ΔEc)→...，不幸地降低光发射效率的恶性循环，尤其在短期工作后就开始快速的退化。由于上述现象，认为ZnSe基发光装置固有的寿命短，且难于使其寿命增长。
发明内容
本发明的一个目标是提供具有更长寿命的ZnSe基光发射装置。
本发明提供一种II-VI族化合物半导体的ZnSe基发光装置，它形成在化合物半导体基片上，在n-型覆盖层和p-型覆盖层之间具有有源层；该发光装置包含半导体阻挡层，阻挡层的带隙大于p-型覆盖层的带隙，它被安置在有源层和p-型覆盖层之间。
因为这种结构，由阻挡层带隙大于p-型覆盖层带隙而获得的势垒，可防止导入有源层的电子向p-型覆盖层移动。从而ZnSe基发光装置的寿命能够明显地得到改善。
本结构的要点在于：一般p-型覆盖层起两项作用，即“给有源层提供空穴”和“通过形成非均一势垒抑制电子泄漏”，这里“通过形成非均一势垒抑制电子泄漏”的作用由阻挡层承担。p-型覆盖层仅负责“给有源层提供空穴”。由于仅简单地负担“给有源层提供空穴”的责任，p-型覆盖层不必再需要大的带隙或大的载流子密度。至于由阻挡层抑制电子泄漏，如果阻挡层的带隙充分大，相对于有源层准-费米能级而论，保证充分大的非均一势垒ΔEc是可能的，即使没有通过增加载流子密度来获得非均一势垒ΔEc的增加。
上述结构的一个特别优势是封闭电子的效率不再非常地依赖于覆盖层的载流子密度。因此，即使因为流过阻挡层的电流泄漏使p-型覆盖层载流子(空穴)密度降低，封闭电子的效率几乎不受任何影响而维持原样。结果是不再导致常规结构经历的恶性循环引起的泄漏量的快速增加，从而能够防止装置的恶性退化。
这里将叙述阻挡层的封闭作用。主要地，如果有源层电子的准-费米能级和阻挡层中导带底部能级之间的差额大时，就能改善封闭的效率。为了增加此能量差即非均一势垒ΔEc，最基本的途径是增加阻挡层的带隙。当使用ZnMgSSe作阻挡层时，可通过增加Mg和S的组成比例来增加阻挡层的带隙。这里，阻挡层的载流子密度并不重要，可取消传统的对p-型覆盖层载流子密度的限制。
没有必要有目的地用p-型杂质掺杂阻挡层，但某种程度的掺杂不会引起任何问题。阻挡层的材料不限于ZnMgSSe。可以使用除了ZnMgSSe外的任何材料，只要此材料具有比覆盖层大的带隙，作为较大带隙的结果，能提高导带的底部能级(或降低电子亲和力)。然而材料的晶格常数必须大致与半导体基片如ZnSe基片相匹配。这种材料的一个实例是ZnMgBeSe。与ZnMgSSe比较，已经了解ZnMgBeSe达到了更小的电子亲和力，因此如果带隙相同，更优选ZnMgBeSe，因为它获得的电子封闭效率更高。
如由ZnMgSSe或ZnMgBeSe形成阻挡层，其带隙越大，封闭电子的效率越高。然而当带隙太大时，用作阻挡层的薄膜的晶体特征有退化的倾向，因此必须避免过分的增大带隙。如果与p-型覆盖层的带隙比较，阻挡层的带隙太大时，它将是阻止空穴从p-型覆盖层到有源层传导的屏障，令人不快地降低了光发射效率。
这里，在III-V族化合物半导体形成的发光装置中，上述形成的阻止空穴由p-型覆盖层导入有源层的势垒并不引起严重的问题。然而ZnSe基化合物半导体与III-V族化合物半导体不同，如果在阻挡层和p-型覆盖层之间存在上述势垒，p-型掺杂变得不稳定，很可能退化。因此，阻止空穴由p-型覆盖层到有源层传导的势垒必须要小。比较ZnMgSSe和ZnMgBeSe的势垒，如果带隙相同，ZnMgBeSe生成的阻止空穴的势垒更小，或者不形成上述势垒，因此优选ZnMgBeSe。
由上文所述可看出，阻挡层的带隙具有最佳值。最佳值依赖于阻挡层的材料、p-型覆盖层的带隙、p-型覆盖层中p-型掺杂的稳定性等，因此它不能以简单的方式来确定。然而要特别指出，阻挡层带隙最佳值的存在范围为0.025eV～0.5eV，大于p-型覆盖层的带隙。即使该值以某种程度偏离最佳值，阻挡层仍可起上述作用，只要其带隙在0.025eV～0.5eV的范围，大于p-型覆盖层的带隙。
另一方面，本发明提供了一种在化合物半导体基片上形成的半导体发光装置，它的有源层夹在两个覆盖层之间，两个覆盖层中一个是引入了p-型杂质的p-型半导体，而另一个覆盖层是未掺杂的半导体。
由于上述结构，可降低有源层电子的费米能级。因此，有可能减小p-型覆盖层导带下降区域的边缘(下文称作导带下降边界)，该区域临近有源层，已被电场弯曲并减小。从而，阻止电子由有源层泄漏到p-型覆盖层的势垒在导带下降边界处没有明显的降低。结果是电子由有源层到p-型覆盖层的泄漏可被抑制，发光装置的寿命得以延长。
未掺杂半导体是指未被任何掺杂物掺杂的半导体，任何掺杂物即无论p-型掺杂物或n-型掺杂物。未掺杂半导体中杂质残留浓度通常必须小于经过掺杂过程获得的无论n-型或p-型掺杂物的浓度。作为实例，实施掺杂制备p-型或n-型半导体，通常的实践是设定p-型或n-型杂质的浓度为至少1016/cm3。因此，未掺杂半导体的残留杂质浓度，无论杂质是p-型或n-型，都必须低于1016/cm3。
通常，半导体含有n-型和p-型杂质二者，半导体的导电类型是由主要杂质来定义的。半导体的杂质浓度由两种类型杂质相互抵消后剩余的杂质量来决定。上述1016/cm3的杂质浓度是由两种类型杂质浓度相互抵消后剩余的杂质量来决定的浓度，它表示半导体导电类型的杂质浓度。
本发明上述的以及其它的目标、特征，前景及优势，通过下文和附图一起对本发明的详细叙述而变得更加清晰。
附图说明
图1显示了按照本发明第一个实施方案的ZnSe基发光装置。
图2显示了一种堆叠结构，其中使用ZnBeMgSe作阻挡层。
图3显示了一种堆叠结构，其中使用ZnMgSSe作阻挡层。
图4显示了一种能带结构，其中使用ZnBeMgSe作阻挡层。
图5显示了一种能带结构，其中使用ZnMgSSe作阻挡层。
图6显示了加速条件下发光装置的寿命试验结果。
图7显示了一种按照本发明第二个实施方案的LED。
图8显示了图7所示LED的一种能带。
图9显示了按照本发明第二个实施方案的另一种LED。
图10显示了本发明第三个实施方案的LED。
图11显示了图10所示LED多层的能带，LED多层包括两层覆盖层(阻挡层：ZnMgBeSe)。
图12显示了由ZnMgSSe形成图11所示LED的阻挡层时，包括两层覆盖层的LED多层的能带。
图13显示了本发明LED和比较例LED的相对亮度随时间的变化。
图14显示了本发明第四个实施方案的发光装置。
图15表示图14的发光装置施加电压状态下的能带。
图16表示比较例的常规发光装置施加电压状态下的能带。
图17显示了本发明第五个实施方案的发光装置。
图18表示图17的发光装置施加电压状态下的能带。
图19显示了一种常规发光装置。
图20显示了ZnMgSSe中(Na-Nd)和带隙Eg之间的相关性。
图21显示了p-型覆盖层的带隙大小和导带一侧的能带位移ΔEc之间的相关性。
具体实施方式
下文将参照各图对本发明实施方案的发光装置加以说明。
(第一实施方案)
图1显示了本发明实施方案的ZnSe基发光装置。n-型ZnSe基缓冲层(下文称作n-型缓冲层)2置于n-型化合物半导体基片1上，在其上面形成n-型ZnMgSSe覆盖层(下文称作n-型覆盖层)3。n-型化合物半导体基片1可以使用n-型ZnSe单晶基片或n-型GaAs单晶基片。n-型GaAs单晶基片是有优势的，因为在这种基片上比较容易形成ZnSe基外延层，此外它价格便宜。
n-型覆盖层3上安置有源层4，有源层4中堆叠了量子阱层及其阻挡层。在有源层上进一步安置阻挡层(第一层覆盖层)11，再在阻挡层上形成p-型ZnMgSSe覆盖层(下文称作p-型覆盖层或第二层覆盖层)5。
如图2所示，可使用i-型Zn1-x-yMgxBeySe(0.01≤y≤0.1)作阻挡层。或者，可使用i-型Zn1-xMgxS1-ySey作阻挡层。应该指出，阻挡层不限于固有的化合物半导体，且它可含有p-型杂质。
在p-型覆盖层上安置p-型ZnSe缓冲层6，在其上形成p-型ZnSe/ZnTe超晶格接触层7。在上面再提供一个p-电极9。在n-型化合物半导体基片1上形成n-电极，但图中没有表示。在n-和p-电极之间施加电压导入电流到有源层，引起光发射。
图4和5表示n-型覆盖层3/有源层4/阻挡层11/p-型覆盖层5的能带结构。有源层4和p-型覆盖层(第二覆盖层)5之间提供了阻挡层(第一覆盖层)11，形成势垒阻挡有源层的电子向p-型覆盖层泄漏。具体而言，电子被约束在有源层中。图4中，阻挡层和p-型覆盖层价带之间没有间断，连接是连续的。这种连接仅在使用ZnMgBeSe作阻挡层时是可能的，当使用ZnMgSSe作阻挡层时，如图5所示，阻挡层和p-型覆盖层之间界面处的价带一侧也形成势垒。如果其带隙太大，即使使用ZnMgBeSe作阻挡层，如图5所示，价带一侧也会形成势垒。
接着将叙述依据本实施方案制备发光装置的方法。首先，通过MBE方法在具有(100)平面取向的导电ZnSe基片上形成如图1所示的堆叠结构。根据n-型和p-型覆盖层的组成比例采用了一种组合物，这种组合物室温时的带隙为2.9eV，且晶格基本上达到与ZnSe基片的相匹配。阻挡层使用ZnMgBeSe层，它的带隙为3.1eV(室温)，厚度为20nm，晶格基本上与ZnSe基片匹配。这里，n-型ZnMgSSe层3、阻挡层1(第一覆盖层)11和p-型ZnMgSSe层(第二覆盖层)5分别需要不同的Mg组成，因此在生长过程中需要不同的Mg熔剂。因此可以使用多个K单元(cell)作Mg源。但在本实施方案中使用了单K单元，在生长过程中改变用于Mg的K单元的温度。因此，在生长阻挡层11和p-型ZnMgSSe层5以前，改变用于Mg的K单元的温度，中断生长直到温度稳定为止。
至于室温下各层带隙的测量，利用在4.2K接近能带末端的PL(光致发光)光发射(激子再结合引起的光发射)的光发射波长，使用下列等式(I)计算室温下的带隙：
Eg(eV)＝{1240/λ4.2PL(nm)}-0.1...(I)
在等式(I)中，减去了0.1eV，这相当于由4.2K到室温的温度增加引起的带隙降低。虽然上述等式没必要精确，但它包含了一种系统误差，该等式是简单的，因此它仅作为近似表达式得到采用。
可用X-射线基于(400)衍射的衍射角偏差来评价晶格常数的匹配。用MBE法形成2～8层堆叠结构后，在测量衍射线时可观察到来自ZnSe基片的强衍射和来自覆盖层的相对弱的衍射。由这二者之间衍射角之差可估计覆盖层晶格匹配的程度。然而应指出，不可能观察到阻挡层的衍射峰。因此在预先设定条件的生长中，ZnSe基片上形成了相对厚的ZnMgBeSe或ZnMgSSe薄膜，晶格匹配是通过测量X-射线的衍射角来估计的。带隙也采用了类似的测量。
虽然用Cl作n-型杂质，用N作p-型杂质，但它们的选择不是本发明的基本要素，所使用的杂质也不限于上述这些。
虽然使用ZnMgSSe作n-型和p-型覆盖层，它们具有相同的带隙值，但这种选择也不是本发明的基本要素。不同的ZnSe基化合物半导体可用作n-型和p-型覆盖层，且它们的带隙可以互不相同。
[实施例]
制造了图1所示的具有堆叠结构的本发明LED，并测量了它的寿命。制造了具有常规结构的LED，它没有图1堆叠结构中的阻挡层(第一覆盖层)11，作为比较例。这里，堆叠结构的其它各层做成与本实施方案(本发明实施例)相同的厚度及相同的带隙。
图1所示堆叠结构的各层形成后，在ZnSe基片1的背面形成一个Ti/Au的n-电极，此外在p-型ZnSe/ZnTe超晶格接触层8上形成一个半透明的Au电极，其厚度大约为200。然后，该结构被划断为400μm×400μm，粘接到主干上制备成用于寿命评价的LED。
形成电极前，测量X-射线(Cu的Kα1射线)的(400)衍射，证实n-型和p-型覆盖层的衍射峰离ZnSe基片的衍射峰有最多400弧秒的偏差。至于ZnMgBeSe，直接在LED生长前完成的为设定条件的生长中，测量了X-射线(Cu的Kα1线)的(400)衍射，也证实与ZnSe基片的衍射峰比较，偏差最多为400秒。
测量了根据上述加工步骤生产的本发明实施例和比较例的LED的寿命。作为测量方法，在70℃引起15mA的恒定电流流动，测量亮度的变化。图6显示了结果测量。由图6可以看到，大约20小时后，具有常规结构的比较例的亮度降低到大约初始亮度的70％。相反，本发明实施例中，亮度降低到大约初始亮度的70％需要的时间多于400小时。这样，可以理解在本发明LED中，亮度随时间的退化被明显地抑制了。
如上述，退化被抑制是因为抑制了电子向p-型覆盖层一侧泄漏而预防了p-型覆盖层的退化；以及因为甚至在p-型覆盖层退化后仍维持封闭的功效。由于常规ZnSe基发光装置容易退化及寿命短，阻碍了该装置的实际应用。通过上述结构，本发明的发光装置克服了这些缺点。
(第二实施方案)
图7显示了根据本发明第二实施方案作为半导体发光装置的LED。作为本发明实施例，在制备LED10中使用了具有(100)平面取向的n-型ZnSe基片1。在n-型ZnSe基片1上从下往上依次外延形成n-型ZnSe薄膜2作缓冲层/n-型ZnMgSSe层3作n-型覆盖层/(ZnCd/ZnSe多量子阱)4作有源层/ZnMgBeSe层11作阻挡层/ZnSe层12作捕集层/p-型ZnMgSSe层5作p-型覆盖层/(ZnTe/ZnSe超晶格/p-型ZnSe层)6，7作接触层。
[实施例]
制备图7所表示的LED，并测量其寿命。用MBE(分子束外延)方法完成上述外延生长。使用氯Cl作为n-型掺杂物，使用氮N作为p-型掺杂物。N-型覆盖层3和p-型覆盖层5适宜的带隙能量为2.9eV，阻挡层11适宜的带隙能量为3.1eV。此外，调整Cd组分使有源层4的光发射波长达到485nm。
n-型覆盖层3和p-型覆盖层的厚度为大约0.5μm，阻挡层11的厚度为大约0.02μm，及捕集层12的厚度为大约0.05μm。至于杂质浓度，p-型覆盖层的p-型杂质浓度是3×1016/cm3，及捕集层的p-型杂质浓度为3×1017/cm3。LED上有未示出的n-电极和p-电极。在n-型ZnSe基片1的背表面1a上提供了由Ti/Au薄膜形成的n-电极，以及在接触层6，7的上表面7a上提供了由半透明Au薄膜形成的p-电极，它的厚度为大约10nm。上述LED的单位面积为400μm×400μm，它在n-型ZnSe基片上形成，然后划断成400μm×400μm的单位面积获得小片。这样制备的小片作为芯片被粘接到主干上，制成的LED(本发明实施例)用于寿命评价。
图8显示了包括图7所示LED的n-型覆盖层3/有源层4/阻挡层11/捕集层12/p-型覆盖层5这些部分的能带。因为此能带结构，电子由有源层到p-型覆盖层的移动首先被阻挡层11的势垒所阻挡。然后，泄漏通过阻挡层11的大多数电子被捕集层12的缺陷捕集，与空穴再结合并消失。因此，捕集层12起接收器的作用。从而能够到达p-型覆盖层的电子数明显地降低了。捕集层12的带隙仅须大于p-型覆盖层的带隙，而不必将其设定到与通常包含多层的有源层各层中较大的带隙相同。
为了比较，制成一个作为比较例的LED，除了没提供阻挡层和捕集层外，它具有与上述LED相同的堆叠结构。具体而言，用作比较例的LED具有图19所表示的堆叠结构。
在下列条件下测试本发明实施例和比较例的LED：引入15mA的恒定电流在70℃流过LED，测量亮度随时间的降低。测试结果如下：比较例LED的亮度降低到初始亮度的70％用200～大于500小时，平均时间为大约350小时。相反本发明LED需用350～大于700小时，直至亮度降低到初始亮度的70％，平均为大约500小时。
由上述测试结果发现，与以前的技术比较，本发明实施方案的LED能够延长大约40％的寿命。
图9所示的LED是本发明第二个实施方案的改进，它排列了多重堆叠的结构，其中在有源层和p-型覆盖层之间安排了两个包括阻挡层和捕集层这样的部分。这样的多重堆叠结构可更安全地防止电子泄漏到p-型覆盖层，半导体发光装置的寿命可进一步被延长。
(第三实施方案)
图10显示了根据本发明第三实施方案的作为半导体发光装置的LED(发光二极管)。使用具有(100)平面取向的n-型ZnSe基片1制备作为本发明实施例的LED。在n-型ZnSe基片1上，由下往上依次外延形成n-型ZnSe薄膜2作为缓冲层n-型ZnMgSSe层3作为n-型覆盖层/(ZnCdSe/ZnSe多量子阱)4作为有源层/ZnMgBeSe层11作为阻挡层/ZnCdS层5作为p-型覆盖层/(ZnTe/ZnSe超晶格层/p-型ZnSe层)6，7作为接触层。
图11显示了上述阻挡层由ZnMgBeSe形成时的能带。如图11所示，使用包括Be的II-VI族化合物半导体，特别是Zn1-x-yMgxBeySe，有可能提高导带底部，同时对价带的顶部改变不大。因此有可能形成阻挡电子由有源层向p-型覆盖层泄漏的势垒，同时不存在阻止空穴由p-型覆盖层侧面移动到有源层的屏障，从而不妨碍空穴传导对亮度增加的贡献。
阻挡层可由ZnMgSSe形成，图12显示了ZnMgSSe形成的阻挡层的能带。如图12所示，ZnMgSSe提高了导带底部并降低了价带顶部。因此与其中阻挡层由ZnMgBeSe层形成的实施例比较，它妨碍了空穴由p-型覆盖层向有源层的传导，故光发射效率可以低于ZnMgBeSe形成的阻挡层。
[实施例]
制备图11所示本发明实施例的LED并测量其寿命。用MBE方法完成外延薄膜的形成。使用氯Cl作为n-型掺杂物，使用氮N作为p-型掺杂物。N-型覆盖层3和p-型覆盖层5适宜的带隙能量为2.9eV，阻挡层11适宜的带隙能量为3.1eV。此外，调整Cd的组成使有源层4的光发射波长达到485nm。
n-型覆盖层3和p-型覆盖层二者具有的厚度为大约0.5μm，阻挡层11具有的厚度为大约0.02μm。至于杂质浓度，p-型覆盖层的p-型杂质浓度是3×1016/cm3。LED上有未示出的n-电极和p-电极。在n-型ZnSe基片1的背表面1a上提供了由Ti/Au薄膜形成的n-电极，以及在接触层6，7的上表面7a上提供了由半透明Au薄膜形成的p-电极，它的厚度为大约10nm。上述LED的单位面积为400μm×400μm，它在n-型ZnSe基片上形成，然后划断成400μm×400μm的单位面积来获得小片。这样制备的小片作为芯片被粘接到主干上，制成的LED(本发明实施例)用于其寿命的评价。
制成具有图19所示堆叠结构的作为比较例的LED，以便比较。
在下列条件下测试本发明实施例和比较例的LED：在70℃引起15mA的恒定电流流过LED，测量亮度随时间的降低。测试结果由图13表示。具体而言，作为比较例的LED亮度降低到初始亮度的70％，用了200～大于500小时，平均时间为约350小时。相反，本发明的LED直至亮度降低到初始亮度的70％需用350～大于700小时，平均为大约500小时。
由上述测试结果发现与以前的技术比较，按照本发明实施方案的LED能够延长大约40％的寿命。
(第四实施方案)
参考图14，在依据本实施方案的半导体发光装置10中，在n-型ZnSe基片1上，由下往上依次堆叠了n-型ZnSe层作为缓冲层2、未掺杂的ZnMgSSe层作为未掺杂的覆盖层3、具有ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构的有源层4、p-型ZnMgSSe层作为p-型覆盖层5、及具有ZnTe/ZnSe及p-型ZnSe层多量子阱结构的接触层6，7。两个覆盖层3和5中夹入有源层4。这里，覆盖层3安置在有源层4下面，即在ZnSe基片1的一侧，是未掺杂的ZnMgSSe层，而覆盖层5安置在有源层上部，即从ZnSe基片处观看更远离有源层安置的是p-型ZnMgSSe层。在下文中，安置在有源层下面的未掺杂覆盖层可被称作n-电极侧覆盖层，及安置在有源层上面的p-型覆盖层可被称作p-电极侧覆盖层。此外，图19所示的常规发光装置的覆盖层也可以同样方式来称呼。
未掺杂的ZnMgSSe层3的杂质浓度水平，无论p-型或n-型，都被控制在低于典型的通过掺杂杂质获得的水平。杂质浓度低于1016/cm3。
下面将对图14所示的半导体发光装置10的功能加以说明。图15显示了对发光装置的电极上施加电压导入电流时的能带，该发光装置的结构如图14所示，图中未示出电极。图16显示了发光装置电极上施加电压导入电流时的能带，该发光装置具有图19所示的堆叠结构，其中提供了由n-型杂质掺杂的n-型覆盖层来取代未掺杂的覆盖层3。
在图15和16，参照字符V表示有源层中电子的准费米能级φn和空穴的准费米能级φp之间的差额。V值决定有源层中电子和空穴再结合的可能性，它基本上由导入装置的电流量单独确定。精确地说，V值不能独自由导入电流量来决定，因为存在泄漏电流。然而在本说明书中，即使假定该值由导入装置的电流量决定，也没有出现问题。如果没有电极或各层电阻引起的电压降低，V值将与电极之间施加的电压相同。Ef(p-覆盖层)值表示空穴的费米能级，由p-型覆盖层上的价带顶部来测定，它随着p-型载流子密度增加而变小。
首先将叙述比较例的常规发光装置的能带。图16可以看到由下列等式(1)可给出ΔEc：
ΔEc＝Eg(p-覆盖层)-V-Ef(p-覆盖层)...(1)
如上所述，增加ΔEc可能的途径是增加p-型覆盖层的带隙能量(Eg(p-覆盖层))、通过降低导入电流来降低V值、或增加p-型载流子密度来降低Ef(p-覆盖层)。这里应指出，有源层中准费米能级(φn，φp)的绝对位置对ΔEc没有任何影响。即使φn的位置被降低，同时V值维持为常数，ΔEc仍将不变，这是如图15示意性地表示的，由于p-型覆盖层导带底部的位置被φp降低所拉动也将被降低的缘故。从而，无需认真考虑有源层准费米能级(φn，φp)的绝对位置。
然而，如果材料具有不稳定的p-型掺杂并有退化倾向如ZnSe的例子，情况就不同了。明确地说，尽管有源层载流子的封闭应与ΔEc相关来讨论，考虑到p-型覆盖层退化，不仅ΔEc还有ΔEc’(参阅图15和16)都将是重要的。具体而言，在临近有源层的p-型覆盖层区域，能带被电场弯曲(图15和16的区域A)，如果ΔEc’小，即使ΔEc相同，阻碍电子的势垒热仍将降低。这意味着泄漏变得更加容易，最终p-型覆盖层的退化变得更加容易。这里应该指出，虽然如上述有源层中准费米能级(φn，φp)的绝对位置对ΔEc没有任何影响，但如上述此准费米能级对ΔEc’有影响。
上文得出，以阻止电子泄漏的观点看优选较大值的ΔEc’。为了增加ΔEc’，可能的途径是降低电子的费米能级φn，以减少p-型覆盖层的能带弯曲，这可从图15和16之间的比较中得以理解。
下面的问题是如何降低φn。一个基本的先决条件是上述V值保持为常数。通常在普通的发光装置中用作覆盖层材料的化合物半导体中，p-型载流子密度的增加是困难的。因此，比较n-型覆盖层和p-型覆盖层，n-型覆盖层的载流子密度往往高于p-型覆盖层的载流子密度。有源层中电子和空穴的费米能级φn和φp由从覆盖层导入的电子和空穴的量来决定。因此，如果n-电极侧覆盖层的载流子密度高，促进了电子传导，作为结果φn的水平变高。
由上文的观点发现了一种途径，其中以常规方式用p-型杂质掺杂p-型覆盖层，使其具有p-型导电率，而n-电极侧覆盖层不掺杂。通过此途径阻碍电子向有源层传导，即电子的积聚减少，有源层中费米能级φn降低。这里担忧的是如果n-电极侧覆盖层未被掺杂，并使其具有高电阻，电流将不流过发光装置。但通过实际实验模型发现，电子从n-型缓冲层2扩散到n-电极侧覆盖层3，电流就流动了。
另一点担忧的是阻挡n-电极侧覆盖层3的空穴的势垒变低，空穴往n-电极侧覆盖层的泄漏将变得更加容易。然而，在用于光发射装置的化合物半导体材料中，空穴的迁移远小于电子的迁移，因此，空穴的泄漏本身就很小。这样，此担忧被证实是没有理由的。即使此问题不可忽略，仅通过简单地增加n-电极侧覆盖层3的带隙就能容易地得到解决。
很难通过直接测量证实由于n-电极侧覆盖层没有掺杂，而费米能级φn被降低且作为结果增加了ΔEc’。然而有可能通过评价装置的寿命，来确定是否成功地获得这种效果。
[实施例]
制成了具有图14所示结构的作为本发明实施例的LED，测量了该实施例的和图19所示的常规LED的寿命。寿命试验条件与第一到第三实施方案的实施例中的条件相同。结果发现作为本发明实施例的LED具有的寿命平均比比较例的长大约20％。
(第五实施方案)
图17示出了根据本发明第五实施方案的发光装置10。在上述第四实施方案中叙述了一种结构，其中LED具有夹在覆盖层之间的有源层，n-电极侧覆盖层未掺杂。在本实施方案中将叙述一种结构，其中n-电极侧覆盖层未掺杂，此外在有源层4和p-型覆盖层5之间插入阻挡层11，它具有大于p-型覆盖层的禁带宽。与根据第四实施方案的发光装置仅有的差别是，在有源层4和p-型覆盖层5之间插入了阻挡层11，它具有大于p-型覆盖层的禁带，除了这一点以外，结构与图14所示发光装置相同。
在具有上述结构的LED中，电子的封闭不受ΔEc支配，而由ΔEc”决定。因此期望φn的降低对抑制电子泄漏具有直接的影响。
实际上制成了具有图17所示结构的LED，并评价了其寿命。结果证实了寿命平均可延长大约30％。这里覆盖层的禁带宽设定为2.9eV，及阻挡层禁带宽设定为3.1eV。
如上所述，本发明主要结构特征是n-电极侧覆盖层是未被掺杂的。至于p-型覆盖层中可允许的残留载流子密度水平，要求此密度至少必须是空穴密度的(1/2)或更低，如果可能，密度为(1/10)或更低。
不用任何杂质掺杂n-电极侧覆盖层的另一个作用是可增加有源层的纯度。n-电极侧覆盖层用n-型杂质掺杂时，生长炉中剩余的n-型杂质往往进入有源层，并在有源层中混合，降低了有源层的纯度。有源层纯度的降低可能降低有源层光发射效率，虽然这种降低依赖于纯度下降的程度及材料的类型。
在上文中作为实施例叙述了ZnSe基LED。然而，本发明不仅局限于ZnSe基装置，在使用III-V族化合物半导体如GaAs或GaN发光装置中，也在某种程度上预期有如降低电流泄漏或其它优选的功效。此外本结构不仅在LED中，而且在LD中都是有效的。
[实施例]
制造了一个具有掺杂为n-型的n-电极侧覆盖层的LED(比较例)，和一个具有未掺杂即没有掺杂的n-电极侧覆盖层的LED(本发明实施例)，作为具有图17所示结构的ZnSe基发光装置。这两个LED的制造中使用了具有(100)平面取向n-型ZnSe基片，并在基片上用MBE方法形成了图17所示的堆叠结构。使用Cl作为n-型掺杂物，使用N作为p-型掺杂物。n-电极侧覆盖层的带隙为2.9eV。p-电极侧覆盖层的带隙为2.9eV。此外，阻挡层的带隙被设定为3.1eV。另外，调整Cd组分使得有源层4的光发射波长达到485nm。各覆盖层的厚度为大约0.5μm，阻挡层的厚度为大约0.02μm。
掺杂成n-型的n-电极侧覆盖层(比较例)的载流子密度为2～3×1017cm-3，未掺杂n-电极侧覆盖层(本发明)的载流子密度最多为2×1015cm-3。在本发明实施例和比较例二者中，p-型覆盖层的载流子密度都是3×1016cm-3。
虽然图中没有示出，在阻挡层形成以后，在ZnSe基片的背侧形成一个Ti/Au的n-电极，在接触层上形成一个具有厚度大约100的半透明Au电极。然后，该结构被划断成400μm×400μm后粘接到主干上，制成评价寿命用的LED。
测量上述方式制成的本发明实施例和比较例的LED的寿命。依据测量方法，在70℃引起15mA的恒定电流流动，并测量亮度的降低。结果如下文。
在作为比较例的LED中，直到亮度降低到初始亮度的70％用200～多于500小时，平均时间为大约350小时。相反在本发明的LED中，直到亮度降低到初始亮度的70％需用350～多于650小时，平均为大约450小时。换句话说，本发明实施例的LED的寿命与比较例相比延长了大约30％。
下文将以能够充分理解的方式，叙述本发明这些以及其它实施方案的特征。
上述II-VI族化合物半导体发光装置可以是一种ZnSe基发光装置，其中n-型覆盖层可以是n-型Zn1-xMgxSySe1-y(0＜x＜1，0＜y＜1)层，p-型覆盖层可以是p-型Zn1-xMgxSySe1-y(0＜x＜1，0＜y＜1)层。上述p-型Zn1-xMgxSySe1-y是一种大带隙的化合物半导体，因此它可以形成一种屏障，虽然不是非常有效，来阻挡将要由捕集层进入p-型覆盖层的电子。从而可获得将寿命延长到某种程度的效果。
优选上述阻挡层带隙的大小应比p-型带隙大0.025eV～0.5eV。
如果阻挡层的带隙没有比p-型覆盖层的带隙至少大0.025eV，则很难充分抑制导入有源层的电子向p-型覆盖层移动。如果把阻挡层带隙的大于量做得比0.5eV更大，晶体变得不稳定而影响装置的特征。
有关上述阻挡层的带隙，其价带能量可以做得大致与p-型覆盖层的相同。其导带能量可以做得比p-型覆盖层的大。
此结构仅抑制电子由有源层泄漏到p-型覆盖层，而对价带空穴几乎没有影响。因此，寿命可得以延长，且不影响装置的特征。
上述阻挡层可由包括Be的II-VI族化合物半导体形成。通过此结构，ZnSe基光发射装置的寿命可得以延长而没有降低光发射的特征。
上述阻挡层可由Zn1-x-yMgxBeySe(0≤x+y≤1，0＜x，0＜y)形成。包括Be的II-VI族化合物半导体中，特别是Zn1-x-yMgxBeySe，有可能提高导带的底部而价带的顶部改变不大。因此有可能形成势垒来阻挡电子由有源层向p-型覆盖层泄漏的倾向，同时并不存在任何阻挡空穴由p-型覆盖层侧迁移到有源层的屏障，而不干扰空穴传入引起的光发射。结果是变得有可能延长装置的寿命而没有光发射特征的退化。此外有可能形成外延阻挡层和p-型覆盖层，因此可获得高的光发射效率。虽然将p-型杂质导入上述Zn1-x-yMgxBeySe(0.01≤y≤0.1)层是非常困难的，但如果有可能导入p-型杂质，它就会含有p-型杂质，只要它具有的带隙大于p-型覆盖层的带隙。
上述阻挡层可以由Zn1-xMgxSySe1-y(x，y在0～1的范围)形成。
通过这一结构，阻挡层的带隙可做得充分地大于p-型覆盖层的带隙，可预防电子由有源层进入p-型覆盖层。结果是发光装置的寿命可得以延长。优选上述Zn1-xMgxSySe1-y(x，y在0～1的范围)层应是一种i-型化合物半导体。然而它也可以含有p-型杂质，只要它具有的带隙大于p-型覆盖层的带隙。
此外在上述阻挡层和p-型覆盖层之间，可提供一个半导体捕集层，该捕集层具有的带隙小于p-型覆盖层的带隙。
由于这一结构，多数已泄漏过阻挡层的电子，在到达p-型覆盖层之前，被捕集层的缺陷捕集或与空穴再结合，因此明显地降低了到达p-型覆盖层的电子数目。即使当捕集层为p-型半导体，其带隙小于p-型覆盖层的带隙，由此在泄漏的电子到达后发生的退化是缓慢进行的。
如果提供捕集层，可生成多重堆叠结构，其中在有源层和p-型覆盖层之间可安排两个包括阻挡层和捕集层这样的部分。通过这种多重堆叠结构，可更加确实地预防电子泄漏到p-型覆盖层，半导体发光装置的寿命可进一步得以延长。
此外上述捕集层可由ZnSxSe1-x(0≤x≤0.1)形成。当使用上述ZnSxSe1- x(0≤x≤0.1)时，可外延形成带隙小于p-型覆盖层的捕集层，同时维持良好的晶体特征。此外这也能使在其上形成的外延p-型覆盖层的晶体特征是良好的。不用说上述ZnSxSe1-x(0≤x≤0.1)包括ZnSe。
上述p-型覆盖层可由(Zn1-xCdxS)1-z(MgS1-ySey)z(其中x，y，z满足0＜x≤1，0≤y≤1，0≤z＜1)形成。
通过采用下述结构，其中阻挡层被安排在有源层和p-型覆盖层之间及由(Zn1-xCdxS)1-z(MgS1-ySey)z形成p-型覆盖层，可抑制亮度的降低及实现寿命的延长。如果p-型覆盖层由其它材料形成，其它材料如p-型ZnMgSSe，使其具有大的带隙，则导带底部的能级被提高同时降低了价带上端的能级。因此，虽然带隙变大可形成阻挡电子泄漏的势垒，但也形成一种势垒，这种势垒阻挡空穴由p-型覆盖层通过阻挡层导入有源层。这引起发光装置亮度的降低。
使Zn1-xCdxS的晶格常数与半导体基片的晶格常数相匹配来确定p-型覆盖层的组成x。此外，使MgS1-ySey的晶格常数与半导体基片的晶格常数相匹配来决定组成y。
如果用作普通p-型覆盖层的ZnMgSSe层的带隙随同阻挡层带隙的增加而增加，这将不会形成阻挡空穴的势垒。然而，如果ZnMgSSe层的带隙太大，p-型掺杂将变得很困难。如果上述p-型覆盖层含有Cd，在带隙相同时，价带上端的能级变得低于不含Cd时的情况。因此，不但不形成阻挡空穴的屏障，而且使空穴传导到有源层一侧更容易。从而，可抑制亮度的减退。如果形成p-型覆盖层的材料含有Cd，不仅价带而且导带的能级都被降低，因此，仅由p-型覆盖层不能达到充分的对电子的封闭。为此，如上所述，结合使用了带隙大于p-型覆盖层的阻挡层，使能获得由(Zn1-xCdxS)1-z(MgS1-ySey)z形成p-型覆盖层的主要作用。
上述阻挡层厚度可以是在至少5nm到最多为有源层厚度的范围。如果阻挡层厚度小于5nm，它几乎不呈现势垒作用，并且因为隧道效应，有源层电子会流入p-型覆盖层。当厚度超过有源层的厚度，阻挡层的刚性增加，从而将失去形变匹配而造成大的失真。可使用有源层的厚度作为阻挡层厚度的上限，或比值100nm可被单独地设定为上限。
可使用n-型ZnSe单晶基片作为上述化合物半导体基片。使用这种基片，有可能形成具有良好晶体特征的外延薄膜，以便制备具有良好光发射效率和长寿命的发光装置。
可使用n-型GaAs单晶基片作为上述化合物半导体基片。GaAs基片价格便宜，它也允许形成ZnSe基外延薄膜。由此可得到一种便宜的发光装置，它具有长的寿命和好的光发射效率。此外当使用n-型GaAs单晶基片作为化合物半导体基片时，有可能以低的成本得到大量的具有指定性能水平或较高效率的半导体光发射装置。如果使用n-型GaAs单晶基片，由于晶体晶格常数的相关性，优选使用含有S的ZnSSe做捕集层。
在组成上述ZnSe基发光装置的堆叠结构中，此结构包括化合物半导体基片，作为变形指数的基片平面取向的X-射线衍射峰与堆叠结构平面取向的x-射线衍射峰之间的偏差最多可以为1000秒。
依据此结构，由于上述偏差被抑制，有可能得到具有长的寿命和优良的光发射特征的ZnSe基发光装置。用作化合物半导体基片变形指数的平面指数通常为(400)平面。抑制上述偏差导致了光发射装置中产生的变形被消除。
在上述实施方案中，仅叙述了p-型半导体层作捕集层。然而捕集层可以是基本不含杂质的未掺杂层(虽然它可能含有无论p-型或n-型的残留杂质)。虽然没有提及有关阻挡层的杂质，阻挡层可以是基本不含杂质的未掺杂层(虽然它可以含有无论p-型或n-型的残留杂质)。
不必明确地限制有关捕集层和阻挡层厚度的大小。然而，正如阻挡层形成势垒而捕集层捕集正在移动的电子，从功能上说优选捕集层的厚度应大于阻挡层的厚度。
虽然仅在上述实施方案中对LED进行了说明，本发明适用于任何使用II-VI族化合物半导体的发光装置。通过实施例，本发明可被应用于LD，特别是绿LD。
虽然上述实施方案中没有提及阻挡层的杂质，阻挡层可以是基本不含杂质的未掺杂层(虽然它可以含有无论p-型或n-型的残留杂质)，或者它可以含有一种杂质来获得p-型导电率。
在上述半导体发光装置中，其它覆盖层是未掺杂半导体，未掺杂半导体中的剩余杂质浓度可小于1×1016/cm3。
通过上述结构，使得有可能将未掺杂半导体中的剩余杂质浓度限制为低浓度，以便降低有源层中电子的费米能级。结果是可以抑制电子由有源层到p-型覆盖层的泄漏。
在上述有源层和导入p-型杂质的覆盖层(p-型覆盖层)之间，可安置一个阻挡层，此阻挡层的带隙大于p-型覆盖层的带隙(禁带)。
在上述有阻挡层的结构中，未掺杂的半导体降低了有源层电子的费米能级，阻挡层就能形成一个较高的势垒来阻止有源层的电子。
上述半导体可以是II-VI族化合物半导体。
依据此结构，在由II-VI族化合物半导体形成的发光装置的p-型覆盖层中，可抑制该p-型覆盖层中由电子和空穴再结合引起的与施主相关的缺陷的产生。
上述半导体可以是ZnSe基化合物半导体。
依据此结构，使用ZnSe基化合物半导体形成发光装置时，ZnSe基化合物半导体对上述与施主相关的缺陷的产生非常敏感，可抑制此发光装置的p-型覆盖层中由电子和空穴再结合引起的与施主相关的缺陷的产生。
上述两种覆盖层可由ZnMgSSe形成。
依据此结构，覆盖层的带隙一定要大于有源层的带隙，及电子由有源层向p-型覆盖层的泄漏能够被抑制到不高于规定的量。
上述阻挡层可由ZnMgBeSe形成。
由于使用ZnMgBeSe作为阻挡层的材料，使带隙变得大于覆盖层的带隙，较大带隙的结果是导带底部的能级被提高了(换句话说是降低了电子的亲和力)。因此可抑制电子向p-型覆盖层的泄漏。与ZnMgSSe比较，已知ZnMgBeSe获得的电子亲和力比较小。因此如果带隙相同，更优选ZnMgBeSe，因为它达到的电子封闭的效率较高。此外，ZnMgBeSe增加了导带的能量值，同时对价带几乎没有影响，因此它不妨碍空穴由p-型覆盖层传导到有源层。
虽然已详细地通过举例对本发明进行了说明和阐述，应清楚地理解这些仅仅是作为例证和实施例，而不能作为限制，本发明的精神和范围仅受限于后附的权利要求。
Claims (14)
1.一种在化合物半导体基片上形成的II-VI族化合物半导体的发光装置，其在n-型覆盖层(3)和p-型覆盖层(5)之间具有有源层(4)，其包含：
半导体阻挡层(11)，其被安置在所述有源层和所述p-型覆盖层之间，其具有与所述p型覆盖层的组成不同的组成，且其带隙的大小比所述p-型覆盖层带隙的大0.025eV～0.5eV，以能够抑制导入到所述有源层的电子向所述p型覆盖层移动。
2.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
所述II-VI族化合物的发光装置是ZnSe基发光装置；
所述n-型覆盖层(3)是n-型Zn1-xMgxSySe1-y层，其中0＜x＜1，0＜y＜1；及
所述p-型覆盖层(5)是p-型Zn1-xMgxSySe1-y层，其中0＜x＜1，0＜y＜1。
3.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
在所述阻挡层的带隙中，价带的能量近似地与所述p-型覆盖层的相同，及导带的能量比所述p-型覆盖层的大。
4.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
所述阻挡层由含有Be的II-VI族化合物半导体形成。
5.根据权利要求4的半导体发光装置，其中所述阻挡层由Zn1-x-yMgxBeySe形成，其中0≤x+y≤1，0＜x，0＜y。
6.根据权利要求1的半导体发光装置，其中所述阻挡层由Zn1-xMgxSySe1-y形成。
7.根据权利要求1的半导体发光装置，其包含：
半导体捕集层(12)，其带隙小于所述p-型覆盖层的带隙，被安置在所述阻挡层和所述p-型覆盖层之间。
8.根据权利要求7的半导体发光装置，它具有多重堆叠结构，其中堆叠了多个所述阻挡层(11)和所述捕集层(12)的双层结构。
9.根据权利要求7的半导体发光装置，其中所述捕集层由ZnSxSe1-x形成，其中0≤x≤0.1。
10.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
所述p-型覆盖层是由(Zn1-xCdxS)1-z(MgS1-ySey)z形成的，其中x，y，z满足0＜x≤1，0≤y≤1，0≤z＜1。
11.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
所述阻挡层的厚度至少为5nm及最多为所述有源层的厚度。
12.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
n-型ZnSe单晶基片(1)被用作所述化合物半导体基片。
13.根据权利要求1的半导体发光装置，其中：
n-型GaAs单晶基片(1)被用作所述化合物半导体基片。
14.根据权利要求2的半导体发光装置，其中：
组成所述ZnSe基发光装置具有堆叠结构，所述堆叠结构包括所述化合物半导体基片(1)、所述n型覆盖层、所述有源层、和所述p型覆盖层，在该堆叠结构中，由所述基片的作为变形指数的平面取向的X-射线衍射峰和由所述堆叠结构的平面取向的X-射线衍射峰之间的偏差最多为1000秒。
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