CN107408602A - Uv发光二极管 - Google Patents

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Abstract

这里公开了一种UV发光二极管。该UV发光二极管包括：第一导电型半导体层；第一应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括第一氮化物层和第二氮化物层，其中，第一氮化物层包括Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；活性层，设置在第一应力调节层上；以及第二导电型半导体层，设置在活性层上，其中，第一应力调节层包括插入第一氮化物层中的Al增量层，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。

Description

UV发光二极管
技术领域
本公开的示例性实施例涉及一种紫外(UV)发光二极管，更具体地涉及一种包括应力可调节层的UV发光二极管，以改善半导体层的结晶度。
背景技术
因为UV发光二极管发射具有相对短的峰值波长(通常，400nm或更小的峰值波长)的光，所以在使用氮化物半导体制造UV发光二极管时，发光区域由包含10％或更多的Al的AlGaN形成。在这样的UV发光二极管中，如果n型和p型氮化物半导体层具有比从活性层发射的UV光的能量小的能量带隙，则从活性层发射的UV光会被吸收到发光二极管中的n型和p型氮化物半导体层中。那么，发光二极管的发光效率遭受显著劣化。因此，不仅UV发光二极管的活性层，而且放置在UV发光二极管的发光方向上的其它半导体层(具体地，n型半导体层)含有10％或更多的Al。
在制造UV发光二极管时，蓝宝石基底通常用作生长基底。然而，当在蓝宝石基底上生长包含10％或更多的Al的AlxGa(1-x)N层(0.1≤x≤1)时，由于高的Al组成比，UV发光二极管遭受由热或结构变形导致的裂纹或破裂。该问题由蓝宝石基底与AlxGa(1-x)N层(0.1≤x≤1)之间的晶格失配或热膨胀系数的差异导致。具体地，由于具有相对高的热膨胀系数的蓝宝石衬底与具有相对低的热膨胀系数的氮化物半导体之间的热膨胀系数的差异，当在高温下(在大约1000℃或更高的温度下)生长氮化物半导体时，晶片遭受弯曲成凹形状。当生长温度再次降低时，晶片再次变平或弯曲成凸形状。由于晶片的弯曲，拉应力在晶片的向上方向上逐渐增加，从而导致氮化物半导体中裂纹的产生。这样的裂纹导致发光二极管的生产成品率和质量的劣化。
发明内容
技术问题
本公开的示例性实施例提供了一种包括通过降低半导体层中产生裂纹的可能性而具有改善的结晶度的半导体层的UV发光二极管。
技术方案
根据本公开的一个方面，一种UV发光二极管包括：第一导电型半导体层；第一应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括第一氮化物层和第二氮化物层，其中，第一氮化物层包括Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上，并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；活性层，设置在第一应力调节层上；以及第二导电型半导体层，设置在活性层上，其中，第一应力调节层包括插入第一氮化物层中的Al增量层，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在插入Al增量层的第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。
根据本公开的另一方面，一种UV发光二极管包括：第一导电型半导体层；应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括多层结构和插入构成多层结构的层中的至少一层中的Al增量层；活性层，设置在应力调节层上；以及第二导电型半导体层，设置在活性层上，其中，Al增量层的晶格参数小于应力调节层的平均晶格参数，应力调节层向设置在应力调节层上的其它层施加比通过具有与应力调节层的平均组成比相同的组成比的单层施加的压应力大的压应力。
根据本公开的又一方面，一种制造UV发光二极管的方法包括：在生长基底上形成第一导电型半导体层；在第一导电型半导体层上形成第一应力调节层，其中，第一应力调节层包括第一氮化物层和第二氮化物层，第一氮化物层包含Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；在第一应力调节层上形成活性层；以及在活性层上形成第二导电型半导体层，其中，形成第一应力调节层的步骤可以包括形成插入第一氮化物层中的Al增量层，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。
有益效果
根据示例性实施例，提供了一种包括设置在第一导电型半导体层上的应力调节层的UV发光二极管。应力调节层防止半导体层中的压应力减小，即防止拉应力增加，从而防止在第一导电型半导体层的上部、活性层和第二导电型半导体层中裂纹的产生。根据示例性实施例，能够在改善UV发光二极管的结晶度的同时提高UV发光二极管的生产成品率。
附图说明
图1是根据示例性实施例的UV发光二极管的剖视图。
图2是根据示例性实施例的应力调节层的放大剖视图。
图3a示出了示出制造发光二极管的工艺中晶片的弯曲现象的示意性剖视图，图3b和图3c是示出根据示例性实施例的应力调节层中的平均应力变化的剖视图和曲线图。
图4至图6是根据示例性实施例的应力调节层的放大剖视图。
图7a和图7b是根据示例性实施例的UV发光二极管的剖视图。
图8是根据示例性实施例的发光二极管的剖视图。
图9是根据示例性实施例的发光二极管的剖视图。
图10是根据示例性实施例的发光二极管的剖视图。
具体实施方式
根据各种示例性实施例的UV发光二极管及其制造方法可以以各种方式实现。
根据一些示例性实施例的UV发光二极管包括：第一导电型半导体层；第一应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括第一氮化物层和第二氮化物层，其中，第一氮化物层包括Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；活性层，设置在第一应力调节层上；以及第二导电型半导体层，设置在活性层上，其中，第一应力调节层包括插入第一氮化物层中的Al增量层(Al delta layer)，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在插入Al增量层的第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。
第一应力调节层可以具有第一氮化物层和第二氮化物层彼此重复堆叠的多层结构，并且可以包括插入第一氮化物层之中的至少一个第一氮化物层中的Al增量层，Al增量层可以具有比插入Al增量层的第一氮化物层的Al组成比高的Al组成比。
第一氮化物层和第二氮化物层重复堆叠的多层结构可以是超晶格结构。
在第一氮化物层之中的所述至少一个第一氮化物层中，Al增量层可以放置成比靠近设置在所述至少一个第一氮化物层的下表面下方的另一第二氮化物层更靠近设置在所述至少一个第一氮化物层的上表面上的一个第二氮化物层。
Al增量层可以与设置在所述至少一个第一氮化物层的上表面上的另一第二氮化物层邻接。
Al增量层可以以规则的间隔插入第一氮化物层中。
Al增量层可以以不规则的间隔插入第一氮化物层中。
Al增量层可以插入到第一氮化物层中的一些中，Al增量层之间的距离可以在朝向活性层的方向上逐渐减小。
Al增量层可以具有在从第一导电型半导体层到活性层的方向上逐渐增加的Al组成比。
第一氮化物层可以包括AlxGa(1-x)N(0＜x＜1)，第二氮化物层可以包括AlyGa(1-y)N(0＜y＜1)，Al增量层可以包括AlzGa(1-z)N(0＜z≤1，y＜x＜z)。
Al增量层可以由AlzGa(1-z)N(0.8≤z≤1)形成。
UV发光二极管还可以包括设置在第一导电型半导体层下方的第一电极和设置在第二导电型半导体层上的第二电极。
UV发光二极管还可以包括设置在第一导电型半导体层下方的生长基底，其中，生长基底可以具有比第一导电型半导体层的热膨胀系数高的热膨胀系数。
第一氮化物层和第二氮化物层中的每个可以具有5nm至30nm的厚度。
活性层可以发射具有270nm至315nm的峰值波长的光。
在一些示例性实施例中，UV发光二极管还可以包括设置在第一导电型半导体层下方并且包括多个氮化物层的第二应力调节层，其中，第二应力调节层包括插入所述多个氮化物层之中的至少一个氮化物层中的Al增量层，Al增量层具有比插入Al增量层的氮化物层的Al组成比高的Al组成比。
第二应力调节层的所述多个氮化物层中的每个可以具有在朝向第一导电型半导体层的方向上逐渐减小的Al组成比。
第一氮化物层和第二氮化物层中的每个可以具有在从第一导电型半导体层到活性层的方向上逐渐增加的平均拉应力，在从第一导电型半导体层到活性层的方向上，第一氮化物层中的平均拉应力增加速率可以大于第二氮化物层中的平均拉应力增加速率。
根据其它示例性实施例的UV发光二极管包括：第一导电型半导体层；应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括插入多层结构的至少一层中的Al增量层；活性层，设置在应力调节层上；以及第二导电型半导体层，设置在活性层上，其中，Al增量层的晶格参数小于应力调节层的平均晶格参数，应力调节层向设置在应力调节层上的其它层施加比通过具有与应力调节层的平均组成比相同的组成比的单层施加的压应力大的压应力。
Al增量层可由AlzGa(1-z)N(0.8≤z≤1)形成。
根据又一示例性实施例的制造UV发光二极管的方法包括：在生长基底上形成第一导电型半导体层；在第一导电型半导体层上形成第一应力调节层，其中，第一应力调节层包括第一氮化物层和第二氮化物层，第一氮化物层包含Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；在第一应力调节层上形成活性层；以及在活性层上形成第二导电型半导体层，其中，形成第一应力调节层的步骤可以包括形成插入第一氮化物层中的Al增量层，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。
形成第一应力调节层的步骤可以包括：在第一生长条件下生长第一氮化物层；以及在第二生长条件下在第一氮化物层上生长第二氮化物层，并且，可以在生长条件从第一个生长条件变为第二个生长条件的时间段期间生长Al增量层。
形成第一应力调节层的步骤可以包括：在第一生长条件下生长第一氮化物层；在第三生长条件下生长Al增量层；以及在第二生长条件下在第一氮化物层上生长第二氮化物层。
生长Al增量层的步骤可以包括：在第一氮化物层的生长期间将Al增量层插入第一氮化物层中。
形成应力调节层的步骤可以包括重复堆叠第一氮化物层和第二氮化物层，可以将Al增量层插入至少一个第一氮化物层中。
Al增量层可以与第二氮化物层邻接。
第一氮化物层和第二氮化物层可以彼此重复堆叠，以形成超晶格结构。
所述方法还可以包括：在形成第一导电型半导体层之前，在生长基底上形成第二应力调节层，其中，第二应力调节层包括多个氮化物层，形成第二应力调节层的步骤可以包括形成插入所述多个氮化物层中的至少一个氮化物层中的Al增量层。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。通过举例的方式提供下面的实施例，以便将本公开的精神充分地传达给本公开所属领域的技术人员。因此，本公开不限于这里公开的实施例，并且也可以以不同的形式来实现。在图中，为了清楚和描述的目的，会夸大元件的宽度、长度、厚度等。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为在另一元件上“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。贯穿说明书，同样的附图标记表示具有相同或相似功能的同样的元件。
应理解的是，下面描述的半导体层的各个组成比、生长方法、生长条件和厚度仅提供用于说明，并不限制本公开的范围。例如，当某半导体层由AlGaN表示时，半导体层中的Al和Ga的组成比可以根据需要以各种方式确定。此外，下面描述的半导体层可以通过具有本领域普通知识的人员(在下文中，称为“本领域技术人员”)通常已知的各种方法来生长，例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)、氢化物气相外延(HVPE)等。在下面的示例性实施例中，半导体层将被描述为通过MOCVD在同一腔室中生长。在半导体层生长期间，可以从本领域技术人员已知的源中选择引入腔室中的源，例如，作为Ga源的TMGa、TEGa等，作为Al源的TMAl、TEAl等，作为In源的TMIn、TEIn等以及作为N源的NH3，但不限于此。
虽然下面的示例性实施例将被描述为制造单个UV发光二极管的方法，但是应理解的是，本公开不限于此。下面的示例性实施例也可以应用于晶片的制造，用于在具有几英寸或更大的尺寸的基底上制造多个发光二极管。
图1是根据示例性实施例的UV发光二极管的剖视图，图2至图5是根据示例性实施例的应力调节层的放大的剖视图。
参照图1，根据该示例性实施例的UV发光二极管包括第一导电型半导体层130、应力调节层140、活性层150和第二导电型半导体层160。UV发光二极管还可以包括生长基底110和缓冲层120。
生长基底110可以放置在UV发光二极管的底部，生长基底110可以从允许氮化物半导体层在其上生长的任何基底中选择，并且可以是例如蓝宝石基底、碳化硅基底、尖晶石基底或者诸如GaN基底或AlN基底的氮化物基底。具体地，在该示例性实施例中，生长基底110可以是蓝宝石基底。具体地，根据该示例性实施例的生长基底110可以具有比形成在生长基底110上的氮化物半导体层的热膨胀系数低的热膨胀系数。
可以根据需要去除生长基底110。例如，在生长基底110上生长半导体层之后，可以根据发光二极管的结构从半导体层去除生长基底110。
缓冲层120可以用作核层，以允许其它半导体层在其上生长，并且也可以用于减小由于蓝宝石基底和其上形成的其它半导体层之间的晶格参数的差异的应力。具体地，在生长基底110是相对于氮化物半导体的诸如蓝宝石基底的异质基底的示例性实施例中，缓冲层120能够实现单晶氮化物半导体的有效率的生长。
缓冲层120可以包括Ga，例如GaN。缓冲层120可以在生长基底110上生长至大约25nm或更小的厚度，并且可以在大约600℃的温度和600Torr的压强下生长。此外，GaN层可以包括2D生长层和3D生长层。在该示例性实施例中，缓冲层120由包括GaN的氮化物半导体形成，从而进一步便于通过激光剥离来分离生长基底110。
缓冲层120还可以包括设置在GaN层上的未掺杂层。未掺杂层可以包括GaN并且可以通过向生长室中供应Ga源和N源在大约900℃至1100℃的温度和大约200Torr的压强下生长。未掺杂层可以生长至大约1μm到1.2μm的厚度。可选择地，未掺杂层还可以包括Al，Al的含量可以调节，使得未掺杂层可以在激光剥离工艺中吸收激光束。例如，未掺杂层可以包括大约40％或更少的Al，优选地，可以包括20％或更少的Al。
在根据该示例性实施例的发光二极管中，包括Ga的缓冲层120在生长基底110上生长，从而用于分离生长基底110而发射的激光束可以被吸收到缓冲层120中，具体地，被吸收到未掺杂层中。因此，在制造根据该示例性实施例的发光二极管时，可以便于通过激光剥离来分离生长基底。此外，在生长基底110上生长的GaN具有比AlN的缺陷密度低的缺陷密度。因此，在生长n型半导体层之前形成包括具有相对良好的结晶度的GaN的缓冲层120，从而与现有技术中在n型半导体层生长之前生长AlN层相比，改善发光二极管的整体结晶度。
在一些示例性实施例中，根据需要，可以省略缓冲层120，或者可以在制造发光二极管时在分离生长基底110之后另外去除缓冲层120。
第一导电型半导体层130可以包括包含Al的氮化物半导体。例如，第一导电型半导体层130可以通过将包括Al源的III族元素源、N源和掺杂剂源供应到生长室中来生长。例如，第一导电型半导体层130可以通过将作为III族元素源的TMAl和TMGa、作为N源的NH3以及作为掺杂剂源的硅烷引入生长室来生长。在生长室中，生长温度可以设定在大约1050℃至1150℃的范围内。虽然未具体地限制生长压强，但是生长压强可以是例如大约200Torr。此外，第一导电型半导体层130的Al组成比不被具体地限制并且可以根据从活性层150发射的光的峰值波长在宽范围内进行调节。例如，第一导电型半导体层130可以具有0.2或更大的Al组成比，具体地，0.4或更大的Al组成比。第一导电型半导体层130可以包括例如1×1018cm-1或更大的浓度的Si，因此表现n型导电性。这里，应理解的是，用于第一导电型半导体层130的掺杂剂不限于Si，并且可以包括诸如Ge、C、Sn等的各种掺杂剂。
第一导电型半导体层130可以由单层或多层组成。在第一导电型半导体层130由多层组成的示例性实施例中，第一导电型半导体层130可以包括接触层、包层等，并且还可以包括超晶格层。
应力调节层140设置在第一导电型半导体层130上。应力调节层140可以由多层组成，并且可以包括具有不同的组成比(具体地，不同的Al组成比)的至少两个层彼此堆叠的堆叠结构。在一些示例性实施例中，应力调节层140可以包括具有不同Al组成比的至少两个层彼此以规则的间隔堆叠的超晶格结构。此外，应力调节层140还可以包括具有相对高的Al组成比的Al增量层145。应力调节层140产生压应力，从而减轻第一导电型半导体层130的拉应力的增加。此外，应力调节层140产生压应力，从而使第一导电型半导体层130的表面上的平均应力变为压应力。具体地，与体层(即，形成为单层)相比，应力调节层140可以增加施加到设置在应力调节层140上的其它层(例如，活性层150)的压应力。
此外，Al增量层145的晶格参数小于应力调节层140的平均晶格参数。应力调节层140的这样的多层结构和Al增量层145可以向设置在应力调节层140上的其它层(例如，活性层150和第二导电型半导体层160)施加比通过具有与应力调节层140的平均组成比相同的组成比的单层施加的压应力大的压应力。即，包括多层结构和/或Al增量层145的应力调节层140可以向设置在应力调节层140上的其它层施加比由单层(体单层)形成的应力调节层施加的压应力大的压应力。
接下来，参照图2至图6c，将更详细地描述根据各种示例性实施例的应力调节层140。
首先，图2是根据一个示例性实施例的应力调节层的放大剖视图。
参照图2，应力调节层140包括具有不同的Al组成比的至少两个层的堆叠结构。具体地，应力调节层140包括第一氮化物层141和设置在第一氮化物层141上的第二氮化物层143。第一氮化物层141具有比第二氮化物层143的Al组成比高的Al组成比。在一些示例性实施例中，应力调节层140可以包括第一氮化物层141和第二氮化物层143彼此以规则的间隔堆叠的周期性的堆叠结构，以形成超晶格结构。因此，在第一氮化物层141和第二氮化物层143彼此重复堆叠的堆叠结构的带隙能量图中，可以看到的是，设置了多个能量阱层和多个势垒层。在该图中，第一氮化物层141可以与势垒层对应，第二氮化物层143可以与阱层对应。
在一些示例性实施例中，第一氮化物层141和第二氮化物层143可以包括具有不同组成比的AlGaN。在一个示例性实施例中，第一氮化物层141可以包括AlxGa(1-x)N层(0＜x＜1)，第二氮化物层143可以包括AlyGa(1-y)N层(0＜y＜1，y＜x)。第一氮化物层141和第二氮化物层143可以通过在其生长时供应不同流量的III族元素源而生长为具有不同的组成比。在另一个示例性实施例中，第一氮化物层141和第二氮化物层143可以通过在其生长时在不同生长压强下供应相同流量的源而生长为具有不同的组成比。在该示例性实施例中，除了生长室中的压强之外在相同的生长条件下，AlGaN层的Al组成比随着压强的降低而增加。此外，第一氮化物层141和第二氮化物层143还可以包括n型掺杂剂以表现出n型导电性，或者可以处于未掺杂状态。
此外，应力调节层140可以包括具有相对高的Al组成比的Al增量层145。Al增量层145可以插入具有比具有不同的Al组成比的氮化物层之中的其它层的Al组成比高的Al组成比的层中。在该示例性实施例中，Al增量层145可以插入第一氮化物层141中，并且可以具有比第一氮化物层141的Al组成比高的Al组成比。
具体地，如图2中所示，插入第一氮化物层141中的Al增量层145可以基本上与放置在第一氮化物层141上的第二氮化物层143邻接。因此，在该示例性实施例中，Al增量层145可以放置在放置有Al增量层145的第一氮化物层141中的每个的最上部分处。然而，本公开不限于此，Al增量层145可以与设置在其上的第二氮化物层143分离。例如，如图4中示出的应力调节层140a，Al增量层145可以放置在第一氮化物层141内部，同时与设置在第一氮化物层141上的第二氮化物层143分离。然而，即使在该示例性实施例中，Al增量层145也可以放置成比靠近设置在插入Al增量层145的第一氮化物层143的下表面下方的另一第二氮化物层143更靠近设置在插入Al增量层145的第一氮化物层141的上表面上的一个第二氮化物层143。具有相对高的Al组成比的Al增量层145更靠近具有比第一氮化物层141的Al组成比低的Al组成比的第二氮化物层143，从而通过应力调节层140进一步改善防止应力降低的效果(即，通过增大压应力因子来防止拉应力增大的效果)。
此外，Al增量层145可以包括包含Al的氮化物半导体，在一些示例性实施例中，Al增量层145可以包括AlzGa(1-z)N(0＜z≤1)。在该式中，z为Al的组成比，并且可以在例如0.8至1的范围内。Al增量层145可以具有0.8或更大的Al组成比，从而通过Al增量层145进一步改善应力调节效果。应理解的是，本公开不限于以上Al组成比。Al增量层145可以具有几纳米的厚度。
根据示例性实施例，应力调节层140可以包括超晶格结构和Al增量层145，以通过防止第一导电型半导体层130的上部区域中的应力被释放而产生拉应力来防止裂纹的产生。将参照图3a至图3c更详细地描述该结构。图3a示出了示出制造发光二极管的工艺中晶片的弯曲现象的示意性剖视图，图3b和图3c是示出根据示例性实施例的应力调节层中的平均应力变化的剖视图和曲线图。
首先，参照图3a的(a)，在第一导电型半导体层130的生长期间，其上生长有半导体层的晶片100的上侧被弯曲成凹形状。该变形由生长基底110的热膨胀系数比氮化物半导体的热膨胀系数高引起的，当在第一导电型半导体层130的生长之前存在比第一导电型半导体层130的生长温度低的生长温度下生长的层(例如，缓冲层120)时，这样的弯曲现象会变得更严重。接下来，参照图3a的(b)，在第一导电型半导体层130的生长之后，活性层150在比第一导电型半导体层130的生长温度低的生长温度下生长，从而降低晶片100在活性层150的生长期间的弯曲程度。接下来，参照图3a的(c)，在半导体层的生长之后，当晶片100的温度降低到与电极形成工艺温度或室温对应的温度时，晶片100的上侧被弯曲成凸形状。如上所述，该变形是由氮化物层与生长基底110之间的热膨胀系数的差异导致的。
当晶片100弯曲成凸形状时，拉应力施加到设置在生长基底110上的氮化物半导体层。这样的拉应力在晶片100的向上的方向上逐渐增大，从而导致半导体层的破裂。具体地，具有相对厚的厚度的第一导电型半导体层130会遭受裂纹的影响，裂纹转而传播到活性层150和第二导电型半导体层160，从而使半导体层的结晶度劣化。此外，裂纹的产生会导致发光二极管的生产成品率和可靠性的劣化。因此，加强第一导电型半导体层130的上部区域的压应力因子，从而防止因为拉应力的增加而产生裂纹。
参照图3b，将描述由于应力调节层140的压应力因子的加强和拉应力的减小。图3b右侧的曲线图示出了取决于应力调节层140的生长方向的平均应力(σm)。在图3b中，压应力和拉应力并不意味着特定值，而是被提供为用于比较应力因子。因此，压应力与拉应力之间的中值0并不意味着施加到相应层的应力为0，而是与用于比较相对应力因子的参考值对应。
在图3b的曲线图中，线L1表示应力调节层140由单层组成的结构中的平均应力的变化，线L2表示应力调节层140具有多层结构(具体地，超晶格结构)的结构中的平均应力的变化。因为第一氮化物层141具有比第二氮化物层143的Al组成比高的Al组成比，所以第一氮化物层141的晶格参数比第二氮化物层143的晶格参数小。首先，在第一氮化物层141(放置在下侧处)与第二氮化物层143(放置在上侧处)之间的第一界面IF1处，因为第二氮化物层143具有较高的晶格参数，所以压应力在第一界面IF1的上侧出现。拉应力从第一界面IF1在向上的方向上增加。然后，在第二氮化物层143(放置在下侧处)与第一氮化物层141(放置在上侧处)之间的第二界面IF2处，因为第一氮化物层141具有较低的晶格参数，所以拉应力在第二界面IF2的上侧出现。这里，因为在向上的方向上逐渐增加的拉应力被连续施加到应力调节层140，所以在第一界面IF1处增加的压应力的大小(绝对值)大于在第二界面IF2处增加的拉应力的大小(绝对值)。因此，与由单层组成的应力调节层相比，第一氮化物层141和第二氮化物层143彼此重复堆叠的应力调节层140受到了在向上的方向上逐渐减小的拉应力。以这种方式，具有超晶格结构的应力调节层140可以降低第一导电型半导体层130的上部区域中的拉应力。另一方面，即使在施加到第二界面IF2的上部区域的拉应力增加的情况下，因为第一氮化物层141和第二氮化物层143具有非常小的厚度(几纳米至几十纳米)，所以在该区域中也不发生裂纹。
参照图3c，将描述由于根据该示例性实施例的包括Al增量层145的应力调节层140的压应力因子的加强和拉应力的降低。图3c右侧的曲线图示出了取决于应力调节层140的生长方向的平均应力(σm)。在图3c中，压应力和拉应力不意味着特定值，而是被提供为用于比较应力因子。因此，压应力与拉应力之间的中值0不意味着施加到相应层的应力为0，而是与用于比较相对应力因子的参考值对应。
在图3c的曲线图中，线L2表示应力调节层140不包括Al增量层145的结构中的平均应力的变化，线L3表示应力调节层140包括Al增量层145的结构中的平均应力的变化。因为第一氮化物层141具有比第二氮化物层143的Al组成比高的Al组成比，所以第一氮化物层141的晶格参数比第二氮化物层143的晶格参数小。此外，因为Al增量层145具有比第一氮化物层141的Al组成比高的Al组成比，所以Al增量层145的晶格参数小于第一氮化物层141的晶格参数。
首先，因为第一界面IF1和第二界面IF2处的平均应力(σm)的变化大体上类似于图3b中示出的平均应力的变化，所以将省略其详细描述。在第一氮化物层141(放置在下侧处)与Al增量层145(放置在上侧处)之间的第三界面IF3处，因为第一氮化物层141具有较高的晶格参数，所以拉应力在第三界面IF3的上侧上出现。拉应力从第三界面IF3在向上的方向上增加。然后，在Al增量层145(放置在下侧处)与第二氮化物层143(放置在上侧处)之间的第四界面IF4处，因为Al增量层145具有较低的晶格参数，所以压应力在第四界面IF4的上侧上出现。这里，因为在向上的方向上逐渐增加的拉应力被连续地施加到应力调节层140，所以第四界面IF4处增加的压应力的大小(绝对值)大于在第三界面IF3处增加的拉应力的大小(绝对值)。因此，与不包括Al增量层145的应力调节层相比，包括Al增量层145的应力调节层140受到在向上的方向上逐渐减小的拉应力。以这种方式，包括Al增量层145的应力调节层140可以进一步减小第一导电型半导体层130的上部区域中的拉应力。另一方面，即使在施加到第三界面IF3上的上部区域的拉应力增加的情况下，因为Al增量层145具有非常小的厚度(几纳米)，所以在该区域中也不发生裂纹。
再次参照图2，Al增量层145可以在应力调节层140中以规则的间隔或以不规则的间隔插入中。在一个示例性实施例中，Al增量层145可以以预定的循环插入到第一氮化物层141和第二氮化物层143彼此重复堆叠的结构中。例如，如图2中所示，Al增量层145可以以彼此重复堆叠的三对第一氮化物层141和第二氮化物层143的循环规则地插入。应理解的是，本公开不限于插入Al增量层145的特定循环。
在其它示例性实施例中，Al增量层145可以以不规则的间隔插入在第一氮化物层141和第二氮化物层143彼此重复堆叠的结构中。例如，如图5中所示，与第一氮化物层141和第二氮化物层143的堆叠循环无关，Al增量层145可以不规则地插入第一氮化物层141中。
在一些示例性实施例中，Al增量层145可以插入应力调节层140中的第一氮化物层141中的一些第一氮化物层141中，以被布置为使得Al增量层145之间的距离在向上的方向上(在朝向活性层150的方向上)逐渐减小。例如，如图6中所示，在第一Al增量层145a至第四Al增量层145d放置在第一氮化物层141内部的结构中，第一Al增量层145a与第二Al增量层145b之间的距离被定义为D1，第二Al增量层145b与第三Al增量层145c之间的距离被定义为D2，第三Al增量层145c与第四Al增量层145d之间的距离被定义为D3。这里，D1可以大于D2，D2可以大于D3。如此，在Al增量层145之间的距离在向上的方向上逐渐减小的结构中，可以进一步减小应力调节层140的上部区域中的拉应力。
在一些示例性实施例中，Al增量层145中的每个可以由于其中Al浓度的变化而具有Al浓度梯度。在一个Al增量层145中，Al浓度可以在活性层150的方向上逐渐增加。因为Al浓度在Al增量层145内部增加，所以能够减小Al增量层145的下表面处(第三界面IF3处)第一氮化物层141与Al增量层145之间的晶格失配。因此，能够减小第三界面IF3处增加的拉应力。
此外，多个Al增量层145可以具有不同的Al浓度。例如，放置在下侧处的Al增量层145的Al浓度可以比放置在上侧处的Al增量层145的Al浓度低。利用具有较高Al浓度的Al增量层145设置为相对靠近活性层150的结构，发光二极管可以更有效地防止活性层150中裂纹的产生。
再次参照图1，活性层150设置在应力调节层140上。
活性层150可以包括(Al,Ga,In)N，并且可以通过调节氮化物半导体的组成比来发射具有预定UV范围内的峰值波长的光。例如，活性层150可以发射具有大约270nm至大约315nm的峰值波长的光，但是不限于此。活性层150可以包括彼此交替堆叠的势垒层(未示出)和阱层(未示出)，以形成多量子阱(MQW)结构。例如，可以通过在大约700℃至900℃的温度和大约100Torr至400Torr的压强下使用含Al氮化物半导体形成势垒层和阱层来获得活性层150。此外，活性层150的势垒层和/或阱层可以包含铟(In)，并且可以由例如诸如AlInGaN的四元氮化物半导体形成。
此外，在活性层150的势垒层之中，最靠近第一导电型半导体层130的势垒层可以具有比其它势垒层的Al含量高的Al含量。最靠近第一导电型半导体层130的势垒层形成为具有比其他势垒层的带隙大的带隙，从而可以通过电子的移动速度的降低来有效地防止电子的溢出。
第二导电型半导体层160可以形成在活性层150上。第二导电型半导体层160可以通过在大约900℃至1000℃的温度和大约100Torr至400Torr的压强下向腔室中供应III族元素源、N源和掺杂剂源而形成为大约0.2μm或更小的厚度。第二导电型半导体层160可以包括诸如AlGaN或GaN的氮化物半导体，并且还可以包括形成p型层所用的诸如Mg的掺杂剂。
此外，第二导电型半导体层160还可以包括增量掺杂层(未示出)以减小欧姆接触电阻，并且还可以包括电子阻挡层(未示出)。电子阻挡层可以包括AlGaN层。此外，电子阻挡层可以包括第一电子阻挡层(未示出)和放置在第一电子阻挡层上的第二电子阻挡层(未示出)，其中，第一电子阻挡层可以具有比第二电子阻挡层的Al组成比高的Al组成比。
另一方面，第一导电型半导体层130、活性层150和第二导电型半导体层160还可以包括附加层。例如，半导体层130、150、160还可以包括超晶格层、高密度掺杂层等，从而改善发光二极管的结晶度和发光效力。
可以通过在生长基底110上形成第一导电型半导体层130、应力调节层140、活性层150和第二导电型半导体层160来制造根据该示例性实施例的UV发光二极管。制造UV发光二极管的方法还可以包括：在形成第一导电型半导体层130之前形成缓冲层120。可以通过向生长室中供应III族元素源、N源和掺杂剂源来在MOVCD室中生长半导体层中的每个。
具体地，形成应力调节层140的步骤可以包括形成氮化物层的多层结构，并且还可以包括形成插入多层结构中的至少一层中的Al增量层145。在一些示例性实施例中，为了在生长一个氮化物层之后生长另一个氮化物层，可以在生长室中的生长条件改变期间由生长室中的剩余源形成Al增量层145。可选择地，可以向生长室中供应用于形成Al增量层145的单独源。
例如，形成应力调节层140的步骤可以包括：通过在第一生长条件下向生长室中供应包括Al和Ga的III族元素源以及N源来生长第一氮化物层141；以及通过在第二生长条件下向生长室中供应包括Al和Ga的III族元素源以及N源来生长第二氮化物层143。此外，形成应力调节层140的步骤可以包括在生长条件从第一生长条件变为第二生长条件的时间段期间使用已经被供应以生长第一氮化物层141的剩余源来形成Al增量层145，Al增量层145。因此，Al增量层145可以具有比第一氮化物层141的Al组成比高的Al组成比。这里，可以通过调节第一生长条件、第二生长条件以及生长条件从第一生长条件变为第二生长条件的时间段等来确定Al增量层145的厚度和组成比。
应理解的是，本公开不限于此，可以在单独的第三生长条件下生长Al增量层145。在第三生长条件下，Al源的流速比Al源在第一生长条件和第二生长条件下的流速高。另一方面，可以通过在第一生长条件下生长第一氮化物层141、在第三生长条件下生长第三氮化物层145以及再次在第一生长条件下生长第一氮化物层141来实现Al增量层145插入第一氮化物层141中的结构。
图7a和图7b是根据另一示例性实施例的UV发光二极管的剖视图。
参照图7a，根据该示例性实施例的UV发光二极管包括第一导电型半导体层130、第一应力调节层140、活性层150、第二导电型半导体层160和第二导应力调节层240。根据该示例性实施例的UV发光二极管还可以包括生长基底110和缓冲层120。与图1中示出的UV发光二极管相比，根据该示例性实施例的UV发光二极管还包括第二应力调节层240。在下文中，下面的描述将主要给出根据该示例性实施例的UV发光二极管的不同特征，并且将省略重复特征的详细描述。
第一应力调节层140与图1的应力调节层140基本相同，将省略其详细描述。
第二应力调节层240设置在缓冲层120的上表面上并且位于第一导电型半导体层130的下表面下方。与体型层相比，第二应力调节层240可以增大施加到其上设置的其它层(例如，活性层150)的压应力。
第二应力调节层240可以由多个层组成，并且包括具有相对高的Al组成比的Al增量层247。第二应力调节层240产生压应力，从而减小放置在第二应力调节层240上的第一导电型半导体层130的拉应力的增加并使得第一导电型半导体层130的平均应力变为压应力。此外，第二应力调节层240可以包括多个层，所述多个层可以包括具有不同组成比的氮化物半导体。
接下来，参照图7b，将详细描述根据该示例性实施例的第二应力调节层240。图7b示出了根据该示例性实施例的第二应力调节层240的放大剖视图以及描绘每层中的平均应力的曲线图。
第二应力调节层240可以包括具有不同的Al组成比的至少两层的堆叠结构。具体地，第二应力调节层240可以包括多个层，所述多个层的Al组成比在向上的方向上逐渐减小。例如，第二应力调节层240可以包括第一氮化物层241、第二氮化物层243和第三氮化物层245，其中，第一氮化物层241可以具有比第二氮化物层243的Al组成比高的Al组成比，第二氮化物层243可以具有比第三氮化物层245的Al组成比高的Al组成比。虽然第二应力调节层240在该示例性实施例中包括三个氮化物层，但是应理解的是，不具体限制氮化物层的数量。
在第二应力调节层240中，多个层中的至少一些包括Al增量层247。Al增量层247可以插入氮化物层241、243、245中的每个中。在第一氮化物层241、第二氮化物层243和第三氮化物层245中的一个中，Al增量层247可以放置为与直接设置在放置Al增量层247的层上的另一层邻接或者基本接触。此外，Al增量层247可以具有比插入Al增量层247的氮化物层和直接设置在Al增量层247上的另一氮化物层的Al组成比高的Al组成比。
Al增量层247可以包括包含Al的氮化物半导体，在一些示例性实施例中，Al增量层247可以包括AlzGa(1-z)N(0＜z≤1)。在该式中，z为Al的组成比，并且可以在例如从0.8至1的范围内。Al增量层245可以具有0.8或更大的Al组成比，从而通过Al增量层247进一步改善应力调节效果。应理解的是，本公开不限于以上的Al组成比。Al增量层245可以具有几纳米的厚度。Al增量层247可以具有几纳米的厚度。
参照图7b右侧的曲线图，将描述由于根据该示例性实施例的第二应力调节层240的压应力因子的加强和拉应力的减小。图7b右侧的曲线图示出了取决于第二应力调节层240的生长方向的平均应力(σm)。在图7b中，压应力和拉应力并不意味着特定值，而是被提供为用于比较应力因子。因此，压应力与拉应力之间的中值0并不意味着施加到相应层的应力为0，而是与用于比较相对应力因子的参考值对应。
在图7b的曲线图中，线L1表示第二应力调节层240由单层组成的结构中的平均应力的变化，线L2表示第二应力调节层240具有多层结构的结构中的平均应力的变化。另外，线L3表示包括多层结构和Al增量层247的第二应力调节层240的平均应力的变化。
首先，在第一氮化物层241(放置在下侧处)与Al增量层247(放置在上侧处)之间的界面处，因为第一氮化物层241具有较高的晶格参数，所以在界面的上侧上出现拉应力。然后，在Al增量层247(放置在下侧处)与第二氮化物层243(放置在上侧处)之间的界面处，因为Al增量层247具有较低的晶格参数，所以在界面的上侧上出现压应力。这里，因为在向上的方向上逐渐增加的拉应力被连续地施加到第二应力调节层240，所以在上界面处增加的压应力的大小(绝对值)大于在下界面处增加的拉应力的大小(绝对值)。因此，与不包括Al增量层247的应力调节层相比，包括Al增量层247的第二应力调节层240在向上的方向上受到逐渐减小的拉应力。同样地，压应力因子在第二氮化物层243与第三氮化物层245之间的界面处增加。另一方面，因为Al增量层247具有非常小的厚度(几纳米)，所以在该区域中不发生裂纹。
另一方面，形成第二应力调节层240的方法大体上类似于形成第一应力调节层140的方法，因此这里将省略其详细描述。
如此，UV发光二极管还包括第二应力调节层240，从而进一步降低施加到半导体层的拉应力。
可以通过附加工艺将图1的UV发光二极管制造为具有各种结构。在下文中，将参照图8至图10通过示例性实施例来描述UV发光二极管的结构。然而，应理解的是，本公开不限于下面的示例性实施例，并且可以以各种方式实现。
首先，图8是根据另一示例性实施例的UV发光二极管的剖视图。
根据该示例性实施例的UV发光二极管包括生长基底110、第一导电型半导体层130、应力调节层140、活性层150、第二导电型半导体层160、第一电极171和第二电极173。UV发光二极管还可以包括缓冲层120。
图8的UV发光二极管可以由图1的UV发光二极管制造。从图1的UV发光二极管，部分地去除第二导电型半导体层160、活性层150和应力调节层140，使得第一导电型半导体层130被部分地去除，分别在第一导电型半导体层130和第二导电型半导体层160上形成第一电极171和第二电极173。因此，可以提供如图8中所示的水平型UV发光二极管。
图9是根据又一示例性实施例的UV发光二极管的剖视图。
根据该示例性实施例的UV发光二极管包括生长基底110、第一导电型半导体层130、应力调节层140、活性层150、第二导电型半导体层160、第一电极181、第二电极183和基台(submount)185。UV发光二极管还可以包括缓冲层120。
图9的UV发光二极管可以由图1的UV发光二极管制造。第一电极181和第二电极183形成为分别电连接到图1的UV发光二极管的第一导电型半导体层130和第二导电型半导体层160并且连接到基台185，从而提供图9的UV发光二极管。基台185可以用于支撑UV发光二极管，并且也可以用于向UV发光二极管供应电力。基台185可以包括绝缘基底或导电基底，例如印刷电路板(PCB)。因此，可以提供如图9中所示的倒装芯片型UV发光二极管。
图10是根据再一示例性实施例的UV发光二极管的剖视图。
根据该示例性实施例的UV发光二极管包括第一导电型半导体层130、应力调节层140、活性层150、第二导电型半导体层160、第一电极191和支撑基底193。
支撑基底193放置在UV发光二极管的下侧处以支撑半导体层。支撑基底193可以是绝缘基底、导电基底或电路板。例如，支撑基底193可以是蓝宝石基底、氮化镓基底、玻璃基底、碳化硅基底、硅基底、金属基底、陶瓷基底等。此外，支撑基底193可以经由结合而形成在第二导电型半导体层160上，凭此，结合层(未示出)还可以形成在支撑基底193与第二导电型半导体层160之间，以使支撑基底193和第二导电型半导体层160彼此结合。
结合层可以包括金属材料，例如AuSn。包括AuSn的结合层提供支撑基底193和第二导电型半导体层160之间的共晶结合。在支撑基底193是导电基底的结构中，结合层将第二导电型半导体层160电连接到支撑基底193。
此外，反射层(未示出)还可以形成在支撑基底193与第二导电型半导体层160之间。反射层可以包括反射金属层(未示出)和可以形成为覆盖反射金属层的阻挡金属层(未示出)。
反射金属层可以通过沉积形成。反射金属层可以用于反射光并且可以用作电连接到第二导电型半导体层160的电极。因此，期望的是，反射金属层包括能够形成欧姆接触同时表现出对UV光的高反射率的材料。反射金属层可以包括例如Ni、Mg、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Ag和Au的至少一种金属。另一方面，阻挡层防止反射金属层与其它材料之间的相互扩散。因此，能够防止由于对反射金属层的损坏而导致的接触电阻的增加和反射率的降低。阻挡层可以包括Ni、Cr、Ti、W、Pt等，并且可以由多层组成。
可选择地，透明电极还可以形成在支撑基底193与第二导电型半导体层160之间，并且可以包括诸如ITO、IZO和AZO的导电氧化物中的至少一种以及诸如Ni/Au的金属材料。
生长基底110可以从第一导电型半导体层130分离并且被去除。具体地，生长基底110可以从缓冲层120分离。
可以通过激光剥离来实现生长基底110从第一导电型半导体层130的分离。如图14中所示，可以通过在从生长基底110到第一导电型半导体层130的方向上用激光束(L)照射缓冲层120来分解缓冲层120，然后将生长基底110从第一导电型半导体层130分离。这里，生长基底110可以是蓝宝石基底，缓冲层120可以包括GaN或AlGaN。在分离生长基底110之后，可以通过化学和/或物理方法来去除残留在第一导电型半导体层130上的缓冲层120。
根据该示例性实施例，包括GaN或AlGaN的缓冲层120可以插入在第一导电型半导体层130与生长基底110之间，从而即使使用KrF准分子激光器也可以使生长基底110容易地分离。因此，能够在制造典型的UV发光二极管时通过激光剥离来解决分离生长基底的困难。
此外，包括包含GaN的缓冲层120的UV发光二极管具有比包括AlN缓冲层的UV发光二极管在第一导电型半导体层130中产生裂纹的可能性高的可能性。即，在具有相对高的Ga组成比的氮化物半导体层形成在蓝宝石基底与第一导电型半导体层130之间的结构中，产生裂纹的可能性由于施加到第一导电型半导体层130的应力而进一步增加。因此，通常，为了防止在第一导电型半导体层130中产生裂纹，难以在生长基底110与第一导电型半导体层130之间形成包括具有较高Ga组成比的GaN或AlGaN的缓冲层120。
然而，根据示例性实施例，因为形成了应力调节层140，所以即使在形成第一导电型半导体层130之前形成包括具有较高Ga组成比的GaN或AlGaN的缓冲层120时，也可以防止第一导电型半导体层130中裂纹的产生。因此，在制造生长基底110从其分离的竖直型发光二极管或倒装芯片型发光二极管时，激光剥离工艺可以应用于分离生长基底110的工艺。因此，本公开的示例性实施例提供了一种制造UV发光二极管的方法和通过该方法制造的UV发光二极管，该方法使生长基底110容易分离。
然而，本公开不限于此，还可以在生长基底110与半导体层之间形成附加层(例如，牺牲层)，使得可以通过化学剥离、应力剥离或热剥离来分离生长基底110。可选择地，可以通过诸如研磨和抛光的物理/化学工艺来去除生长基底110。
第一电极191可以形成在第一导电型半导体层130的上侧上，以电连接到第一导电型半导体层130。在一些示例性实施例中，在形成第一电极191之前或之后，还可以通过增加第一导电型半导体层130的表面粗糙度在第一导电型半导体层130上形成粗糙部130R。
可以使用干法蚀刻、湿法蚀刻和电化学蚀刻(例如，PEC(光增强化学)蚀刻、使用硫酸磷酸溶液的蚀刻或使用碱溶液(KOH、NaOH)的蚀刻)来执行增加第一导电型半导体层130的表面粗糙度的步骤。粗糙部根据蚀刻条件而变化，并且可以具有例如1.5μm或更小的平均高度。粗糙部可以改善根据示例性实施例的UV发光二极管的光提取效率。
在其它示例性实施例中，可以在形成第一电极191之前或之后执行增加第一导电型半导体层130的表面粗糙度的步骤。此外，粗糙部130R可以不形成在第一导电型半导体层130的表面上的第一电极191的区域中。然而，本公开不限于此，通过考虑第一电极191与第一导电型半导体层130之间的接触电阻，粗糙部130R可以选择性地形成在第一电极191的区域中。
第一电极191可以通过沉积和剥离形成在第一导电型半导体层130上，并且可以由单层或多层组成。第一电极191可以包括诸如Ti、Pt、Au、Cr、Ni和Al的金属，并且可以与第一导电型半导体层130形成欧姆接触。
虽然已经在以上示例性实施例中参照附图描述了从其中去除生长基底110的竖直型发光二极管，但是应理解的是，本公开不限于此。根据示例性实施例的制造方法也可以应用于从其去除生长基底110的倒装芯片型发光二极管。
虽然这里已经描述了一些示例性实施例，但是应理解的是，这些实施例仅通过说明的方式给出，并且在不脱离发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改、变化和代替。

Claims (27)

1.一种UV发光二极管，所述UV发光二极管包括：
第一导电型半导体层；
第一应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括第一氮化物层和第二氮化物层，其中，第一氮化物层包括Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；
活性层，设置在第一应力调节层上；以及
第二导电型半导体层，设置在活性层上，
其中，第一应力调节层包括插入第一氮化物层中的Al增量层，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在插入Al增量层的第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。
2.根据权利要求1所述的UV发光二极管，其中，第一应力调节层具有第一氮化物层和第二氮化物层彼此重复堆叠的多层结构，并且包括插入第一氮化物层之中的至少一个第一氮化物层中的Al增量层，Al增量层具有比插入Al增量层的第一氮化物层的Al组成比高的Al组成比。
3.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，第一氮化物层和第二氮化物层重复堆叠的多层结构是超晶格结构。
4.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，在第一氮化物层之中的所述至少一个第一氮化物层中，Al增量层放置成比靠近设置在所述至少一个第一氮化物层的下表面下方的另一第二氮化物层更靠近设置在所述至少一个第一氮化物层的上表面上的一个第二氮化物层。
5.根据权利要求4所述的UV发光二极管，其中，Al增量层与设置在所述至少一个第一氮化物层的上表面上的所述一个第二氮化物层邻接。
6.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，Al增量层以规则的间隔插入第一氮化物层中。
7.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，Al增量层以不规则的间隔插入第一氮化物层中。
8.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，Al增量层插入到第一氮化物层中的一些中，Al增量层之间的距离在朝向活性层的方向上逐渐减小。
9.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，Al增量层具有在从第一导电型半导体层到活性层的方向上逐渐增加的Al组成比。
10.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，第一氮化物层包括AlxGa(1-x)N(0＜x＜1)，第二氮化物层包括AlyGa(1-y)N(0＜y＜1)，Al增量层包括AlzGa(1-z)N(0＜z≤1，y＜x＜z)。
11.根据权利要求10所述的UV发光二极管，其中，Al增量层由AlzGa(1-z)N(0.8≤z≤1)形成。
12.根据权利要求1所述的UV发光二极管，所述UV发光二极管还包括：
第一电极，设置在第一导电型半导体层下方；以及
第二电极，设置在第二导电型半导体层上。
13.根据权利要求1所述的UV发光二极管，所述UV发光二极管还包括：
生长基底，设置在第一导电型半导体层下方，
其中，生长基底具有比第一导电型半导体层的热膨胀系数高的热膨胀系数。
14.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，第一氮化物层和第二氮化物层中的每个具有5nm至30nm的厚度。
15.根据权利要求1所述的UV发光二极管，其中，活性层发射具有270nm至315nm的峰值波长的光。
16.根据权利要求1所述的UV发光二极管，所述UV发光二极管还包括：
第二应力调节层，设置在第一导电型半导体层下方并且包括多个氮化物层的，
其中，第二应力调节层包括插入所述多个氮化物层之中的至少一个氮化物层中的Al增量层，Al增量层具有比插入Al增量层的氮化物层的Al组成比高的Al组成比。
17.根据权利要求16所述的UV发光二极管，其中，第二应力调节层的所述多个氮化物层中的每个具有在朝向第一导电型半导体层的方向上逐渐减小的Al组成比。
18.根据权利要求2所述的UV发光二极管，其中，第一氮化物层和第二氮化物层中的每个具有在从第一导电型半导体层到活性层的方向上增加的平均拉应力，在从第一导电型半导体层到活性层的方向上，第一氮化物层中的平均拉应力增加速率大于第二氮化物层中的平均拉应力增加速率。
19.一种UV发光二极管，所述UV发光二极管包括：
第一导电型半导体层；
应力调节层，设置在第一导电型半导体层上，并且包括多层结构和插入构成多层结构的层中的至少一层中的Al增量层；
活性层，设置在应力调节层上；以及
第二导电型半导体层，设置在活性层上，
其中，Al增量层的晶格参数小于应力调节层的平均晶格参数，应力调节层向设置在应力调节层上的其它层施加比通过具有与应力调节层的平均组成比相同的组成比的单层施加的压应力大的压应力。
20.一种制造UV发光二极管的方法，所述方法包括：
在生长基底上形成第一导电型半导体层；
在第一导电型半导体层上形成第一应力调节层，其中，第一应力调节层包括第一氮化物层和第二氮化物层，第一氮化物层包含Al，第二氮化物层设置在第一氮化物层上并且具有比第一氮化物层的Al组成比低的Al组成比；
在第一应力调节层上形成活性层；以及
在活性层上形成第二导电型半导体层，
其中，形成第一应力调节层的步骤包括形成插入第一氮化物层中的Al增量层，插入Al增量层的第一氮化物层的下表面具有比直接设置在第一氮化物层上的第二氮化物层的下表面的平均拉应力大的平均拉应力。
21.根据权利要求20所述的制造UV发光二极管的方法，其中，形成第一应力调节层的步骤包括：在第一生长条件下生长第一氮化物层；以及在第二生长条件下在第一氮化物层上生长第二氮化物层，并且，在生长条件从第一个生长条件变为第二个生长条件的时间段期间生长Al增量层。
22.根据权利要求20所述的制造UV发光二极管的方法，其中，形成第一应力调节层的步骤包括：在第一生长条件下生长第一氮化物层；在第三生长条件下生长Al增量层；以及在第二生长条件下在第一氮化物层上生长第二氮化物层。
23.根据权利要求22所述的制造UV发光二极管的方法，其中，生长Al增量层的步骤包括：在第一氮化物层的生长期间将Al增量层插入第一氮化物层中。
24.根据权利要求20所述的制造UV发光二极管的方法，其中，形成应力调节层的步骤包括重复堆叠第一氮化物层和第二氮化物层，将Al增量层插入至少一个第一氮化物层中。
25.根据权利要求24所述的制造UV发光二极管的方法，其中，Al增量层与第二氮化物层邻接。
26.根据权利要求24所述的制造UV发光二极管的方法，其中，第一氮化物层和第二氮化物层彼此重复堆叠，以形成超晶格结构。
27.根据权利要求20所述的制造UV发光二极管的方法，所述方法还包括：在形成第一导电型半导体层之前，在生长基底上形成第二应力调节层，其中，第二应力调节层包括多个氮化物层，
其中，形成第二应力调节层的步骤包括形成插入所述多个氮化物层中的至少一个氮化物层中的Al增量层。
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