CN104576855A - 近紫外光发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种近紫外光发射装置。该光发射装置包括n型接触层、p型接触层、设置在所述n型接触层和所述p型接触层之间的多重量子阱结构的活性区域、和设置在所述n型接触层和所述活性区域之间的至少一个电子阻挡层。n型接触层和p型接触层的每一个包括AlInGaN或AlGaN层，且电子阻挡层由AlInGaN或AlGaN形成。另外，电子阻挡层包括比邻接的层更多的Al，以阻挡电子流入活性区域。因此，电子迁移率被降低，通过此提高了活性区域中电子和空穴的复合率。

Description

近紫外光发射装置

技术领域

本发明涉及一种无机半导体光发射装置，且更具体地为，一种近紫外光发射装置。

背景技术

通常地，基于氮化镓(GaN)的半导体已经被广泛地用于UV、蓝/绿光发射二极管或作为光源的激光二极管的大量技术中，包括全彩色显示器、交通标志板、一般照明、和光通信装置。特别地，氮化铟镓(InGaN)复合半导体由于其窄的带隙引起了广泛注意。

使用这样的基于氮化镓的复合半导体的光发射装置已经被广泛用于大量技术中，包括大的真彩平板显示器、背光单元的光源、交通标志板、高分辨率输出系统、光通信等。特别地，发射近紫外光(UV)的光发射装置被用于防伪、树脂固化、UV医疗等，并且其联合荧光体可以实现不同颜色的可见光。

近紫外光指的是波长范围从大约320nm到大约390nm的紫外光。光发射装置包括InGaN阱层，发射具有大约360nm或更高的波长的光，即是，波长范围为360nm到390nm的紫外光，根据阱层内In的含量。

另一方面，因为在阱层内产生的光通过势垒层和接触层发射到外边，多个半导体层排列在光路上，并吸收光。特别地，当半导体层具有比阱层窄的带隙或相近的带隙时，由于该半导体层，将发生大量光损失。特别地，需要控制n型接触层和p型接触层对光的吸收，它们占了光发射装置的大多数厚度。

由于这个原因，在传统的近紫外光发射装置中，不仅电子阻挡层，而且势垒层、n型接触层和p型接触层均由AlGaN形成，其相比InGaN具有较高的带隙。然而，因为n型接触层由AlGaN形成，难于形成具有良好结晶度的活性层，因此近紫外光发射装置表现出比蓝光发射装置更低的电/光特性。

另外，在基于氮化镓的半导体中，空穴迁移率远小于电子迁移率。特别地，基于含Al的氮化镓半导体层与基于不含Al的氮化镓半导体层相比具有显著低的空穴迁移率。因此，在近紫外光发射装置中，在p型接触层中包含AlGaN，空穴迁移率远小于电子迁移率。结果，在阱层电子和空穴复合率被降低，由此引起光输出的减少。特别地，电子和空穴的复合率会进一步降低光发射装置的高电流密度。

发明内容

本发明的目的在于提高基于氮化镓的近紫外光发射装置的光输出。

本发明的目的还在于提供能够提高活性层的结晶度的近紫外光发射装置。

根据本发明的第一方面，一种光发射装置包括：n型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；p型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；位于n型接触层和p型接触层之间的多重量子阱结构的活性区域；和至少一个设置于n型接触层和活性区域之间的电子阻挡层。另外，多重量子阱结构的活性区域包括势垒层和阱层，其中势垒层有AlInGaN或AlGaN形成，且第一势垒层设置于最接近N型接触层处，其相比其他势垒层可以包括更多的Al。电子阻挡层可以由AlInGaN或AlGaN形成，并且其相比邻近的层包括更多的Al以阻挡电子流入活性区域。从而，电子迁移率下降，由此提高了活性区域中电子和空穴的复合率。

特别地，第一势垒层还可以设计为阻挡电子流动。从而，可以通过第一势垒层和电子阻挡层有效的阻挡电子流动。

这里，光发射装置发射近紫外光。特别地，多重量子阱结构的活性区域可以发射波长范围为360nm到390nm的近紫外光。另外，阱层可以由InGaN形成。

另外，当势垒层包括铟(In)时，铟可以提高阱层结晶度，通过缓解阱层和势垒层之间的晶格失配度。

设置在最邻近n型接触层的第一势垒层可以包括比其他势垒层多5％或更多的Al，或者10％或更多，或20％或更多。在一些实施例中，设置在最邻近n型接触层的第一势垒层可以包含30％～50％的Al。

本文所用的，由百分比表示的金属成分含量指的是金属成分含量相比基于氮化镓的层的金属的总含量的百分比。即是，基于氮化镓的层，其分子式由Al_xIn_yGa_zN表示，其中Al的含量由100x/(x+y+z)计算并由百分比表示。由于x+y+z＝1，每种金属成分的百分比通过将成分比(x、y或z)乘以100来得到。

另一方面，除了第一势垒层的其他势垒层可以由AlInGaN或AlGaN形成，其包括10％到30％的Al和1％或更少的In。

在一个实施例中，第一势垒层可由AlInGaN形成，其含有1％或更少的In。

在一个实施例中，p型接触层可以包括具有较低的高密度掺杂层，较高的高密度掺杂层，和设置于较低高密度掺杂层和较高高密度掺杂层之间的低密度掺杂层。另外，低密度掺杂层具有比较低和较高的高密度掺杂层更大的厚度。当低密度掺杂层的厚度比其他掺杂层的厚度大时，它能够阻挡p型接触层对光的吸收。

另外，n型接触层可以包括较低氮化铝镓层，较高氮化铝镓层，和设置于较低氮化镓层和较高氮化铝镓层之间的具有多层结构的中间层。通过将多层结构的中间层插入n型接触层的中间，能够提高n型接触层的外延层的结晶度。特别地，多层结构的中间层可以具有这样的结构，其中AlInN和GaN可以可变换的一个堆叠在另一个上面。

另外，n型接触层还可以包括调制掺杂AlGaN层。较高氮化铝镓层可以为调制掺杂层。

光发射装置可以进一步包括设置在n型接触层和活性区域之间的超晶格层；和设置在超晶格层和活性区域之间的电子注入层。电子注入层相比超晶格层可以具有较高的n型杂质掺杂浓度，并且第一势垒层可以与电子注入层邻接。由于第一势垒层位于邻接电子注入层的位置，具有相对高的n型杂质掺杂浓度，它能够有效阻挡电子流动。

另外，光发射装置可以进一步包括设置在n型接触层和超晶格层之间的抗静电层，且第一电子阻挡层可以设置在抗静电层和超晶格层之间。抗静电层阻挡了活性区域的结晶度恢复造成的静电放电，它是由于包含AlGaN或AlInGaN的n型接触层掺杂杂质造成了恶化。

在一些实施例中，抗静电层可以包括不掺杂的AlGaN层；相比n型接触层来说掺杂了较低浓度的n型杂质的低浓度AlGaN层；和相比低浓度AlGaN层来说掺杂了较高浓度的n型杂质的高浓度AlGaN层，其中低浓度AlGaN层可以设置在不掺杂的AlGaN层和高浓度AlGaN层之间。当掺杂浓度逐渐升高时，不掺杂的AlGaN层恢复了活性区域的结晶度，由此保持了在其上生长的层的结晶度。另外，第一电子阻挡层可以邻接高浓度AlGaN层。第一电子阻挡层可以设置于邻接高浓度AlGaN层，通过它有效的阻挡电子流动。

n型接触层和超晶格层可以包含小于10％的Al并且第一电子阻挡层可以包含10％到20％的Al。

另一方面，第二电子阻挡层设置在n型接触层和抗静电层之间。另外，n型接触层和抗静电层可以包含小于10％的Al，且第二电子阻挡层可以包含10％到20％的Al。

根据本发明的实施例，光发射装置可以提高电子和空穴的复合率，通过电子阻挡层来阻挡电子的流动，且第一势垒层包含了比其他势垒层多得多的Al，通过其提高了光的输出。另外，抗静电层和/或超晶格层设置在n型接触层和活性区域之间，其提高了活性区域的结晶度，通过其提高了光输出。

附图说明

本发明的上述和其他方面、特征和益处通过以下的实施例，并结合附图的详细描述将变得更为清楚，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的光发射装置的截面图；

图2为根据本发明的实施例的光发射装置的多重量子阱结构的截面图；

图3为根据本发明的一个实施例的能量带隙的带隙示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的包括电极的光发射装置的截面图

图5为根据本发明的实施例的光发射装置的光输出的曲线图。

具体实施方式

在下文中，本发明的实施例将参考附图进行具体描述。以下实施例以示例方式提供，旨在向本发明所属的技术领域的技术人员充分表达本发明的精神。因此，本发明不局限于本文公开的实施例，并且还可以以不同形式实施。在图中，为了方便，宽度、长度、厚度、和类似元素可以被夸大。在整个说明书中，相同附图标记表示具有相同或相似功能的元件。

图1是根据本发明的一个实施例的光发射装置的截面图，图2是根据本发明的实施例的光发射装置的多重量子阱结构的截面图。

参考图1，根据该实施例的光发射装置包括n型接触层27、抗静电层30、超晶格层35、活性区域39、p型接触层43、和电子阻挡层28、34。另外，所述光发射装置还可以包括基底21、成核层23、缓冲层25、电子注入层37、电子阻挡层41、或掺杂层45。

基底21是用于基于氮化镓的半导体层生长的基底，并且可以选自蓝宝石基底、SiC基底、和尖晶石基底，并且不局限于此。例如，基底21可以是图案化蓝宝石基底(PSS)。

成核层23可以由(Al,Ga)N在基底21上形成，以在400℃到600℃的低温下生长缓冲层25。例如，成核层可以由GaN或AlN形成。成核层23可以形成为大约25nm的厚度。缓冲层25的形成减少了缺陷的产生，例如基底21和n型接触层27之间的位错，且它在相对高的温度下生长。例如，缓冲层25是未掺杂的GaN层，并且可以形成大约1.5m的厚度。

n型接触层27为基于氮化镓的掺杂了n型杂质的半导体层，例如，Si杂质，并且其可以形成例如大约3m的厚度。n型接触层27包括AlGaN或AlInGaN层，并且可以为单层或多层。例如，如图所示，n型接触层27可以包括较低的GaN层27a、中间层27b、和较高的AlGaN层27C。这里，中间层27b可以由AlInN形成，或可以通过交替重复堆叠AlInN和GaN对来形成多层结构(包括超晶格结构)，例如重复10次。较低的GaN层27a可以形成大约1.5m的厚度，且较高的AlGaN层27c可以形成大约1m的厚度。较高的AlGaN层27c可以包含少于10％的Al，例如，大约9％的Al。

中间层27b可以具有与较高的AlGaN层27c相比更小的厚度。例如中间层27b可以具有大约80nm的厚度。因为中间层27b在较低的GaN层27a之上形成，且较高的AlGaN层27c在中间层27b上形成，这样能够提高较高的AlGaN层27c的结晶度。

特别地，较低的GaN层27a和较高的AlGaN层27c可以以1E18/cm3或更高的高浓度掺杂Si杂质。中间层27b可以以与较高的AlGaN层27c相同或较低的浓度掺杂。可变换的，中间层27b可以不掺杂任何杂质。另外，较高的AlGaN层27c可以形成为调制掺杂层，通过重复掺杂和不掺杂的操作得到。因为较低的GaN层27a和较高的AlGaN层27c掺杂了高浓度的杂质，这能够减少n型接触层27中的耐蚀成分。接触n型接触层27的n-电极49a(见图4)可以邻接较高的AlGaN层27c。特别地，当可以通过移除基底21来制备垂直式的光发射装置，较低的GaN层27a和中间层27b也可以被移除。

电子阻挡层28设置在n型接触层27上以邻接n型接触层27。特别地，电子阻挡层28设置在接触n-电极49a的层上，例如，设置在较高的AlGaN层27c上。电子阻挡层28比n型接触层27包含更多的Al，并且可以为AlGaN或AlInGaN。例如，电子阻挡层28可以包含10％到20％的Al。电子阻挡层28的厚度可以为大约1nm到大约10nm。

因为电子阻挡层28比n型接触层27包含更多的Al，电子阻挡层28阻挡了从n型接触层27到活性区域39的电子流动。因此，电子阻挡层28通过控制电子迁移率来提高活性区域39的电子和空穴的复合率。

抗静电层30提高了在它上面形成的外延层的结晶度。抗静电层30可以包括未掺杂的AlGaN层29、低浓度AlGaN层31、和高浓度AlGaN层33。未掺杂的AlGaN层29由没有掺杂任何杂质的AlGaN形成，并且它的厚度可以比较高的AlGaN层27C更小，例如厚度为80nm到300nm。因为n型接触层27掺杂了n型杂质，在n型接触层27内产生了残余应力，通过它引起了结晶度的退化。另外，电子阻挡层28的组成中具有相对多的Al，这引起了结晶度的进一步退化。因而，当其他外延层在n型接触层27或电子阻挡层28上生长时，难以生长出具有良好结晶度的外延层。然而，因为未掺杂的AlGaN层29没有掺杂任何杂质，为掺杂的AlGaN层29作为恢复层，其恢复了n型接触层27退化的结晶度。因而，未掺杂的AlGaN层29可以直接在n型接触层27上形成，以邻接n型接触层27，这种情况下电子阻挡层28被省略了，或当电子阻挡层28形成时，它可以直接形成于电子阻挡层28上以邻接电子阻挡层28。另外，因为未掺杂的AlGaN层29比n型接触层27具有更高的比电阻，从n型接触层27流入活性区域39的电子在通过未掺杂的AlGaN层29时甚至可以被阻挡在n型结合层27内。

低浓度AlGaN层31设置在未掺杂的GaN层29上，并且相比n型接触层27具有更低的n型杂质掺杂浓度。低浓度AlGaN层31可以具有Si掺杂浓度为，例如5×1017/cm3到5×1018/cm3，并且具有比未掺杂的AlGaN层29更小的厚度，例如，厚度为50nm到150nm。另一方面，高浓度AlGaN层33设置在低浓度AlGaN层31上，并且相比低浓度AlGaN层31具有更高的n型杂质掺杂浓度。高浓度AlGaN层33可以具有与n型接触层27基本相似的Si掺杂浓度。高浓度AlGaN层33可以具有比低浓度AlGaN层31更小的厚度，例如，厚度为大约30nm。

n型接触层27，电子阻挡层28，未掺杂的AlGaN层29、低浓度AlGaN层31和高浓度AlGaN层33可以通过向腔室内供给金属气体依次生长。金属圆气体的原材料包括Al、Ga和In的有机材料，例如，TMA、TMG和/或TMI。另一方面，Si的源气体可以包括SiH4。这些层可以在第一温度下生长，例如在1050℃到1150℃。

电子阻挡层34设置在抗静电层30上。特别地，电子阻挡层34设置在其上以邻接高浓度AlGaN层33。电子阻挡层34包含比抗静电层30更多的Al，并且可以由AlGaN或AlInGaN形成。例如，电子阻挡层34可以包含10％到20％的Al。电子阻挡层34的厚度可以为大约1nm到大约10nm。

因为电子阻挡层34包含比抗静电层30更多的Al，电子阻挡层34阻挡了从n型接触层27到活性区域39的电子流动。因而，电子阻挡层34通过控制电子迁移率增加了活性区域39中电子和空穴的复合率。

超晶格层35设置于电子阻挡层34上。超晶格层35可以通过交替对铁第一AlInGaN层和第二AlInGaN层来形成，两者具有不同的组成，一个在另一个之上，一共有30对第一和第二AlInGaN层，每个的厚度为例如在活性区域39内，第一和第二AlInGaN层比阱层39w(图2)具有更高的带隙。第一和第二AlInGaN层可以具有比阱层39w更少的In，但不限于此，并且第一和第二AlInGaN层中的至少一个可以比阱层39w具有更多的In。例如，在第一和第二AlInGaN层中，具有更多的In的层可以具有大约1％的In和大约8％的Al。超晶格层35可以形成为没有掺杂杂质的未掺杂层。因为超晶格层35为未掺杂层，其能够降低光发射装置的电流泄露。

超晶格层35可以作为形成在其上的外延层的缓冲层，通过其提高了外延层的结晶度。

电子注入层37比超晶格层35具有更高的n型杂质掺杂浓度。另外，电子注入层37可以具有和n型接触层27基本相同的n型杂质掺杂浓度。例如，n型杂质掺杂浓度的范围可以为2×1018/cm3到2×1019/cm3，更优选地为1×1019/cm3到2×1019/cm3。电子注入层37的厚度可以与高浓度掺杂层33的厚度相似或更小，例如，厚度为大约20nm。电子注入层37可以为AlGaN。

活性区域39设置在电子注入层37上。图2是活性区域39的放大截面图。

参考图2，活性区域39具有多重量子阱结构，其包括交替堆叠在彼此上的势垒层39b和阱层39w。阱层39w可以具有能够发射波长范围为360nm到390nm的近紫外光的祖分。例如，阱层39w可以有GaN、InGaN或AlInGaN形成，特别地为InGaN。这种情况下，阱层39w的In含量根据想要的近紫外光的波长来确定。例如，阱层39w可以包含大约1％或更少的In。阱层39w的厚度可以为大约到大约

势垒层39b可以由基于氮化镓的半导体层形成，例如，GaN、InGaN、AlGaN或AlInGaN，其具有比阱层更高的带隙。特别地，势垒层39b可以由AlInGaN形成，其中铟可以缓解阱层39w和势垒层39b之间的不匹配。

另一方面，在势垒层39b1、39b、39bn中，第一势垒层39b1设置在最接近电子注入层37或超晶格层35处，其可以具有比其他势垒层更高的Al量。例如，第一势垒层39b1可以具有比其他势垒层高5％或更多的Al，或者10％或更多，或者20％或更多。第一势垒层39b1的Al含量的范围可以为例如，30％到50％。例如，其他势垒层39b、39bn可以包含大约20％的Al，且第一势垒层39b1可以包含大约40％的Al。这些势垒层39b1、39b、39bn包含大约1％或更少的In。

通常，在光发射装置中，势垒层具有相同的组分，在该实施例中，然而，第一势垒层39b1具有比其他势垒层39b更高的Al。当第一势垒层39b1具有比其他势垒层39b更高的带隙时，第一势垒层39b1在活性区域39内提供了载流子的限制。进一步地，第一势垒层39b1具有比超晶格层35或电子注入层37更高的Al含量，并且因此可以作为阻挡电子流动的电子阻挡层。

另一方面，优选地，第一势垒层具有与其他势垒层基本相同的厚度，除了设置在最接近电子阻挡层41或p型接触层43的最后一个势垒层。第一势垒层的厚度可以为例如到特别地，大约

活性区域39可以邻接电子注入层37。特别地，通过邻接电子注入层37，第一势垒层39b1有效地拖延了电子的流动。另一方面，虽然为了提高活性区域的结晶度，活性区域39的势垒层和量子阱层可以由未掺杂层组成，但是活性区域可以部分地或全部地掺杂杂质以减少正向电压。

再回到图1，p型接触层43可以设置在活性区域39上，并且电子阻挡层41可以设置在活性区域39和p型接触层43之间。电子阻挡层41可以由AlGaN或AlInGaN形成。当电子阻挡层41由AlInGaN形成时，电子阻挡层41和活性区域39之间的晶格不匹配会进一步缓解。这里，电子阻挡层可以包含大约40％的Al。虽然电子阻挡层41可以掺杂p型杂质，例如，Mg杂质，电子阻挡层41也可以为未掺杂层。电子阻挡层41的厚度可以为大约15nm。

p型接触层43可以由掺杂Mg的AlGaN或AlInGaN形成。例如，p型接触层可以具有大约8％的Al和100nm的厚度。P型接触层43可以由单独的层构成，但不局限于此。在可变换实施例中，如图所示，p型接触层43可以包括较低的高浓度掺杂层43a、低浓度掺杂层43b、和较高的高浓度掺杂层43c。低浓度掺杂层43b具有比较低和较高的高浓度掺杂层43a、43c更低的掺杂浓度，并且它设置在较低的高浓度掺杂层43a和较高的高浓度掺杂层43c之间。低浓度掺杂层43b可以通过阻挡Mg源气体(例如Cp2Mg)的供给来生长。另外，在低浓度掺杂层43b的生长中，N2气体被用作载体气体排出H2气体以减少杂质含量。另外，低浓度掺杂层43b的厚度可以比较低和较高高浓度掺杂层43a、43c更大。例如，低浓度掺杂层43的厚度可以为大约60nm，且较低和较高高浓度掺杂层43a、43c的每一个的厚度可以为10nm。因此，当减少p型接触层的杂质浓度时，p型接触层43的结晶度可以得到提高，p型接触层通过其阻止或恢复了近紫外光的损失。

另一方面，掺杂层45可以设置在p型接触层43上以减少欧姆接触电阻。掺杂层45掺杂了高浓度的n型或p型杂质，并且减少了形成在其上的电极之间的和p型接触层43的欧姆电阻。掺杂层45的厚度可以为大约到

图3是根据本发明的一个实施例的能量带隙的能带示意图。这里，导带以简化的形式显示。

参考图3，电子阻挡层28设置在n型接触层27和抗静电层30之间，并且电子阻挡层34设置在抗静电层30和超晶格层35之间。另外，活性区域39的第一势垒层39b1设置在邻近超晶格层35处，与阱层或其他势垒层比较。电子阻挡层28、34具有比邻接的层更高的带隙，并且因此阻挡从n型接触层27移动到活性区域29的电子。特别地，电子阻挡层28具有比n型接触层27更高的带隙，并且电子阻挡层34具有比抗静电层30更高的带隙。第一势垒层39b1也具有比超晶格层35或电子注入层37更高的带隙，并因此阻挡电子从超晶格层35注入活性区域39。

如图所示，第一势垒层39b1和电子阻挡层28、34设置在n型接触层27和活性区域39之间，通过其拖延了电子流动。结果，这能够阻挡电子从活性区域39脱离不与空穴复合，从而提高了电子和空穴的复合率。使用电子阻挡层28、34的光发射二极管将对高电流密度产生进一步提高的效果。

图4是包括根据本发明的一个实施例的电极的光发射装置的截面图。图4显示了通过生长在基底21上的图案化外延层制成的横向型光发射装置。

参考图4，除了图1描述的基底21和外延层外，光发射装置包括透明电极47、n-电极49a和p-电极49b。

透明电极47可以为，例如氧化铟锡(ITO)。P-电极49b在透明电极47上形成。另一方面，n-电极49a接触n型接触层27的暴露区域，特别地，较高的AlGaN层27c的上表面，其通过刻蚀外延层暴露。电子阻挡层28设置在n型接触层27上，它的暴露区域接触n-电极49a，并且阻挡了电子从n型接触层27流向活性区域39。

在该实施例中，显示并描述了横向型光发射装置。然而，应该了解的是本发明不局限于此。可以通过在基底21上图案化生长外延层制备倒装芯片型光发射装置，或通过移除基底21制备垂直型光发射装置。

(实验示例)

外延层生长在图案化蓝宝石基底上，如图1所示，使用MOCVD系统，在除了形成电子阻挡层28、34之外的相同条件下进行。在示例1的光发射装置的制备中，没有制备电子阻挡层28、34，并且第一势垒层的厚度为大约5nm，其包含大约40％的Al。另一方面，示例2到4的光发射装置在根据示例1的光发射装置的相同条件下制备，除了形成电子阻挡层28、34的条件之外。电子阻挡层28、34的每一个的厚度为大约5nm。另一方面，示例2到4的光发射装置中，电子阻挡层28、34的每一个分别包含大约10％、大约15％、和大约20％的Al。Al含量采用原子探针确定。另一方面，在每个示例中，n型接触层27和抗静电层33包含大约9％的Al，超晶格层35包含大约8％的Al。

在示例1到3的每一个中，制备了两个晶片，并且在示例4中制备了一个晶片。接着，每个光发射装置的光输出在晶圆级检测。每个晶片的平均光输出值如图5所示。

参考图5，示例2和3的光发射装置中，制备了电子阻挡层28、34，其通常比没有制备电子阻挡层的示例1的光发射装置具有更高的光输出。另外，光发射装置的光输出随着电子阻挡层28、34中Al的含量增加而增加。

虽然以上描述了本发明的一些实施例和特征，本发明并不局限于此，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行多种方式的修饰。因此，本发明的范围仅通过所附的权利要求和等价物限定。

Claims (17)

1.一种近紫外光发射装置，包括：

n型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；

P型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；

设置在所述n型接触层和所述p型接触层之间的多重量子阱结构的活性区域；和

设置在所述n型接触层和所述活性区域之间的至少一个电子阻挡层，

其中，多重量子阱结构的活性区域包括势垒层和阱层，势垒层由AlInGaN或AlGaN形成并且包括第一势垒层，其设置在最接近n型接触层处，并且包括比其他势垒层更多的Al，和

其中，电子阻挡层由AlInGaN或AlGaN形成，且包含比邻接的层更多的Al，以阻挡电子流入活性区域。

2.根据权利要求1的光发射装置，其中，第一势垒层设置在最接近n型接触层处，其包含30％到50％的Al。

3.根据权利要求2的光发射装置，其中，除了第一势垒层的其他势垒层由AlInGaN或AlGaN形成，包含10％到30％的Al和1％或更少的In。

4.根据权利要求3的光发射装置，其中，第一势垒层由AlInGaN形成，包含1％或更少的In。

5.根据权利要求1的光发射装置，所述光发射装置还包括；

设置在所述n型接触层和所述活性区域之间的超晶格层；和

设置在所述超晶格层和所述活性区域之间的电子注入层，

其中，所述电子注入层比超晶格层具有更多的n型杂质掺杂浓度，且第一势垒层邻接所述电子注入层。

6.根据权利要求5的光发射装置，所述光发射装置还包括：

设置在所述n型接触层和所述超晶格层之间的抗静电层，

其中，第一电子阻挡层设置在所述抗静电层和所述超晶格层之间。

7.根据权利要求6的光发射装置，其中，所述抗静电层包括未掺杂AlGaN层、掺杂了比n型接触层更低浓度的n型杂质的低浓度AlGaN层、以及掺杂了比低浓度AlGaN层更高浓度的n型杂质的高浓度AlGaN层，

低浓度AlGaN层设置在未掺杂AlGaN层和高浓度AlGaN层之间，和

第一电子阻挡层邻接高浓度AlGaN层。

8.根据权利要求6的光发射装置，其中，所述n型接触层和所述超晶格层包括少于10％的Al，且所述第一电子阻挡层包含10％到20％的Al。

9.根据权利要求6的光发射装置，其中，第二电子阻挡层设置在所述n型接触层和所述抗静电层之间。

10.根据权利要求9的光发射装置，其中，所述n型接触层和所述抗静电层包含小于10％的Al，且所述第二电子阻挡层包含10％到20％的Al。

11.根据权利要求9的光发射装置，其中，所述n型接触层包括较低的氮化镓层、较高的氮化铝镓层、以及设置在较低的氮化镓层和较高的氮化铝镓层之间的多层结构的中间层。

12.根据权利要求11的光发射装置，其中，所述多层结构的中间层具有由交替堆叠的AlInN和GaN形成的结构。

13.根据权利要求11的光发射装置，其中，所述第二电子阻挡层邻接所述较高的氮化铝镓层。

14.根据权利要求9的光发射装置，其中，所述n型接触层包括调制掺杂AlGaN层。

15.根据权利要求1的光发射装置，所述光发射装置还包括：

连接所述n型接触层的n-电极，

其中，电子阻挡层设置在活性层的一侧，而不是n型接触层邻接n-电极的一侧。

16.根据权利要求1的光发射装置，其中，活性区域发射波长范围为360nm到390nm的近紫外光。

17.根据权利要求16的光发射装置，其中，阱层由InGaN形成。