CN113451470B - 电子阻挡层、发光器件及其制备方法和显示装置 - Google Patents

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CN113451470B CN202011634252.1A CN202011634252A CN113451470B CN 113451470 B CN113451470 B CN 113451470B CN 202011634252 A CN202011634252 A CN 202011634252A CN 113451470 B CN113451470 B CN 113451470B
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Abstract

本发明涉及一种电子阻挡层，其包括：依次层叠设置于多量子发光层上的第一阻挡层、第二阻挡层以及第三阻挡层，其中，所述第一阻挡层的材料为氮化铟铝，所述第二阻挡层的材料为氮化铝镓；所述第三阻挡层包括至少一层第一掺杂层和至少一层第二掺杂层，所述至少一层第一掺杂层和所述至少一层第二掺杂层交替层叠设置，所述第三阻挡层设置于所述第二阻挡层上，所述第二掺杂层设置于所述第一掺杂层上。从而实现增加导带中电子的有效势垒高度和降低价带中空穴的有效势垒高度，并有效的减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题。本发明还提供了一种发光器件、一种发光器件的制备方法和一种具有该发光器件的显示装置。

Description

电子阻挡层、发光器件及其制备方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种电子阻挡层、一种具有该电子阻挡层的发光器件、一种发光器件的制备方法以及具有该发光器件的显示装置。
背景技术
目前，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因其高亮度、低热量、长寿命、环保等优点而受到广泛关注。而且，随着LED制造技术日趋成熟，LED不断向高亮度、大功率、以及低损耗的方向发展，这就要求LED有大的注入电流。
氮化镓(GaN)基LED因其发光波长涵盖了整个可见光波段，而越来越受到人们关注。然而，GaN基LED由于极化效应随着注入电流的增加会导致效率衰减(Efficiencydroop)和漏电问题。因此，如何解决由于极化效应而导致LED的效率衰减和漏电是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种电子阻挡层、一种具有该电子阻挡层的发光器件、一种发光器件的制备方法以及具有该发光器件的显示装置，其旨在解决现有技术中存在的由于极化效应而导致LED的效率衰减和漏电是亟需解决的问题。
一种电子阻挡层，其包括：依次层叠设置的第一阻挡层、第二阻挡层以及第三阻挡层，其中：所述第一阻挡层的材料为氮化铟铝，所述第二阻挡层的材料为氮化铝镓；所述第三阻挡层包括至少一层第一掺杂层和至少一层第二掺杂层，所述至少一层第一掺杂层和所述至少一层第二掺杂层交替层叠设置，所述第三阻挡层设置于所述第二阻挡层上，所述第二掺杂层设置于所述第一掺杂层上。
上述电子阻挡层中，所述第一阻挡层、所述第二阻挡层与所述第三阻挡层的共同作用能够实现增加导带中电子的有效势垒高度和降低价带中空穴的有效势垒高度，从而有效的减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题。
可选地，所述第一阻挡层中铟的组分为10％～20％，所述第一阻挡层的生长厚度为1纳米到5纳米。
可选地，所述第一阻挡层中铟的组分为18％。
可选地，所述第二阻挡层的生长温度高于所述第一阻挡层的生长温度，所述第三阻挡层的生长温度高于所述第二阻挡层的生长温度。制备过程中，第二阻挡层的温度高于第一阻挡层且低于第三阻挡层的生长温度，是为了保护第一阻挡层中In不会因为温度过高蒸发，为了提升晶体质量，所以需要较高的温度生长第三阻挡层。
可选地，所述第三阻挡层包括至少两层第一掺杂层和至少两层第二掺杂层，所述至少两层第一掺杂层和所述至少两层第二掺杂层交替层叠设置，其中，所述第一掺杂层为高温生长的镁掺杂的氮化镓层，所述第一掺杂层的生长厚度为5纳米到10纳米，所述第二掺杂层为高温生长的镁掺杂的氮化铝镓，所述第二掺杂层的生长厚度为3纳米到10纳米，所述第二掺杂层中铝的组分为20％～30％。基于此，高温生长的第一掺杂层和高温生长的第二掺杂层交替生长可以改善此层的晶体质量，第二掺杂层适当的厚度可以实现高铝掺杂，结合第一掺杂层能够实现导带中电子有效势垒高度的提升和价带中空穴有效势垒高度的降低，达到减小漏电和增加光输出的目的。
可选地，所述第二掺杂层中铝的组分为25％。
可选地，所述第三阻挡层包括一层第一掺杂层和一层第二掺杂层，其中，所述第一掺杂层为高温生长的镁掺杂的氮化镓层，所述第一掺杂层的生长厚度大于30纳米，所述第二掺杂层为高温生长的镁掺杂的氮化铝镓，所述第二掺杂层的生长厚度小于20纳米，所述第二掺杂层中铝的组分低于25％。基于此，所述第一掺杂层301的厚度范围可以较大以保晶体质量，而第二掺杂层302的厚度范围要求较薄，目的是保证应力释放阻止龟裂异常。
上述电子阻挡层中，依次层叠设置于多量子发光层上的第一阻挡层、第二阻挡层以及第三阻挡层，第一掺杂层和第二掺杂层高温交替生长可以改善电子阻挡层的晶体质量，第二掺杂层适当的厚度可以实现高铝掺杂，结合第一掺杂层能够实现导带中电子有效势垒高度的提升和价带中空穴有效势垒高度的降低，达到减小漏电和增加光输出的目的。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种发光器件，其包括N型半导体层、多量子阱发光层、所述的电子阻挡层、P型半导体层、与所述N型半导体层电连接的第一电极、以及与所述P型半导体层电连接的第二电极，其中，所述N型半导体层、所述多量子阱发光层、所述电子阻挡层和所述P型半导体层依次层叠设置。
上述发光器件中，所述第一阻挡层、所述第二阻挡层与所述第三阻挡层的共同作用能够实现增加导带中电子的有效势垒高度和降低价带中空穴的有效势垒高度，从而有效的减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种发光器件的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底基板；于所述衬底基板上生长N型半导体层；于所述N型半导体层上生长多量子阱发光层；于所述多量子阱发光层上生长所述电子阻挡层；于所述电子阻挡层上生长P型半导体层；制作第一电极和第二电极，其中，所述第一电极与所述N型半导体层电连接，所述第二电极与所述P型半导体层电连接。
上述发光器件的制备方法中，所述第一阻挡层、所述第二阻挡层与所述第三阻挡层的共同作用能够实现增加导带中电子的有效势垒高度和降低价带中空穴的有效势垒高度，从而有效的减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题。
基于同样的发明构思，本申请还提供显示装置，其包括所述发光器件。
综上所述，本申请中依次层叠设置于多量子发光层上的第一阻挡层、第二阻挡层以及第三阻挡层，实现增加导带中电子的有效势垒高度和降低价带中空穴的有效势垒高度，电子阻挡层对电子的限制能力得到增强，同时空穴的注入效率得到有效提升，从而有效的减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题。
附图说明
图1为本申请实施例公开的一种电子阻挡层的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的另一种电子阻挡层的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的一种发光器件的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的另一种发光器件的结构示意图；
图5为本申请实施例公开的一种发光器件的制备方法的流程示意图；
图6为本申请实施例公开的一种电子阻挡层的制备方法的流程示意图；
图7为图6所示制备方法中步骤S41形成的对应结构的示意图；
图8为图6所示制备方法中步骤S42形成的对应结构的示意图；
图9为图6所示制备方法中步骤S43形成的对应结构的示意图；
图10为图6所示制备方法中步骤S44形成的对应结构的示意图。
附图标记说明：
10、20-电子阻挡层；
100-第一阻挡层；
200-第二阻挡层；
300、310-第三阻挡层；
301-第一掺杂层；
302-第二掺杂层；
60、70-发光器件；
61-衬底基板；
62-N型半导体层；
63-多量子阱发光层；
65-P型半导体层；
66-第一电极；
67-第二电极；
S10-S60-发光器件的制备方法的步骤；
S41-S44-电子阻挡层的制备方法的步骤。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
目前，随着发光二极管(Light Emitting Diode，LED)制造技术日趋成熟，LED向高亮度、大功率、以及低损耗的方向发展，这就要求LED有大的注入电流。其中，氮化镓(GaN)基LED因其发光波长涵盖了整个可见光波段，而越来越受到人们关注。然而，GaN基LED由于极化效应随着注入电流的增加产生LED的效率衰减(Efficiency droop)问题。其中，LED效率的衰减主要有两种情况：(1)量子阱中电子空穴复合但并未产生光子，即所谓的非辐射复合；(2)电子空穴注入浓度不一，电子越过量子阱而产生漏电流。因此，如何解决由于极化效应而导致LED的效率衰减和漏电是亟需解决的问题。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，可以改善LED效率衰减的问题，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本申请方案的详细阐述电子阻挡层、发光器件及发光器件的制备方法和显示装置。
请参阅图1，其为本申请实施例公开的一种电子阻挡层的结构示意图。本申请提供一种电子阻挡层10，其包括依次层叠设置于多量子发光层(图未示)上的第一阻挡层100、第二阻挡层200以及第三阻挡层300。其中，所述第三阻挡层300包括至少一层第一掺杂层301和至少一层第二掺杂层302，所述至少一层第一掺杂层301和所述至少一层第二掺杂层302交替层叠设置，所述第三阻挡层300设置于所述第二阻挡层200上，所述第二掺杂层302设置于所述第一掺杂层301。
在本申请的一实施方式中，如图1所示，所述第三阻挡层300包括一层第一掺杂层301和一层第二掺杂层302，其中，所述第一掺杂层301设置于第二阻挡层200上，所述第二掺杂层302设置于所述第一掺杂层301上。
在本申请实施方式中，所述第一阻挡层100的材料为氮化铟铝(InAlN)，也即为，所述第一阻挡层100可为一氮化铟铝(InAlN)层。生长所述第一阻挡层100时，主要通过纯氮气作为金属有机物源(MO Source)载气。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100的生长压力可以小于或等于150mbar；例如：其生长压力可以为50mbar到150mbar，又例如:50mbar、100mbar、110mbar、120mbar、140mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100的生长温度可小于或等于850℃，例如：其生长温度可以为700℃到850℃；又例如：725℃、755℃、780℃、800℃、840℃、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100的生长厚度可小于或等于5纳米，例如：其生长厚度可以为1纳米到5纳米；又例如：1纳米、2纳米、3纳米、4纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100中铟的组分可以小于或等于20％，例如：铟的组分可介于10％～20％之间，例如：11％、12％、13％、14％、15％、17％、19％、或其他数值。
在本申请实施方式中，所述第一阻挡层100中铟的组分为18％。当所述第一阻挡层100中铟的组分选为18％时，氮化铟铝(InAlN)和氮化镓(GaN)可实现近晶格匹配，且InAlN的禁带宽度大于GaN的禁带宽度，会使得LED的效率衰减得到改善。同时，氮化铟铝高的阻挡势垒阻挡了电子越过量子阱(Quantum well)区形成漏电流，另一方面，俄歇复合(AugerRecombination)并未由于InAlN的引入而增加，因此LED的效率衰减和光输出等光电特性得到改善。
此外，由于所述第一阻挡层100中铟(In)组分的调整可以改变氮化铟铝(InAlN)材料的晶格常数，使得所述电子阻挡层10中的第一阻挡层100实现与多量子发光层最后一个势垒层(GaN)的近晶格匹配，进而削弱多量子阱层和电子阻挡层(Electron-blockingLayer，EBL)之间的极化效应。
在本实施方式中，所述第二阻挡层200的材料为氮化铝镓(AlGaN)，也即为，所述第二阻挡层200可为一氮化铝镓(AlGaN)层。所述第二阻挡层200主要通过纯氮气作为MOSource载气。在本申请实施方式中，所述第二阻挡层200的材料可为中温薄层氮化铝镓(AlGaN)材料。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200的生长压力可大于或等于100mbar，例如：其生长压力可以为100mbar到250mbar，又例如：110mbar、120mbar、130mbar、140mbar、150mbar、160mbar、170mbar、180mbar、200mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200的生长温度大于可以小于或等于900℃，例如：其生长温度可以为大于850℃并小于900℃；又例如：860℃、870℃、880℃、或其他数值。
在本申请实施方式中，当所述第二阻挡层200的生长温度选为870℃时，由于采用中温生长，使得所述第一阻挡层100中氮化铟铝(InAlN)中的铟成分不被蒸发，同时可以阻挡镁(Mg)的扩散，从而减小非辐射复合率以增强光电特性。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200的生长厚度可以小于或等于2纳米，例如：其生长厚度可以为1纳米到2纳米，又例如：1纳米、1.5纳米、1.7纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200中铝的组分可以小于或等于10％，例如，所述第二阻挡层200中铝的组分可以为5％到10％之间，又例如：6％、7％、8％、9％、或其他数值。
所述第二阻挡层200的生长温度高于所述第一阻挡层100的生长温度，所述第三阻挡层300的生长温度高于所述第二阻挡层200的生长温度。
在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301的材料为镁掺杂的氮化镓(GaN：Mg)，也即为，所述第一掺杂层301可为一GaN：Mg层。所述第一掺杂层301主要通过纯氮气作为MOSource载气。在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301可为高温GaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长压力可大于或等于150mbar，例如：其生长压力可以为150mbar到400mbar，又例如：160mbar、170mbar、180mbar、200mbar、250mbar、300mbar、350mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长厚度可以大于30纳米，例如：其生长厚度可以为30纳米到150纳米，又例如：35纳米、40纳米、60纳米、80纳米、100纳米、125纳米、140纳米、145纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302的材料为镁掺杂的氮化铝镓(AlGaN：Mg)，也即为，所述第二掺杂层302可为一AlGaN：Mg层。所述第二掺杂层302主要通过纯氮气作为MO Source载气。在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302可为高温AlGaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长压力可以小于或等于100mbar，例如：其生长压力可以为50mbar到100mbar，又例如：60mbar、70mbar、80mbar、90mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长厚度可以小于20纳米，例如：其生长厚度可以为10纳米到20纳米，又例如：11纳米、12纳米、13纳米、14纳米、16纳米、19纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302中铝(A类)的组分可以小于25％，例如，所述第二掺杂层302中铝的组分可以为大于20％且小于25％，又例如：21％、22％、23％、24％、其他数值。
在本申请一实施方式中，高温第一掺杂层301的厚度范围可以较大以保晶体质量，而高温第二掺杂层302的厚度范围要求较薄，目的是保证应力释放阻止龟裂异常。
请参阅图2，其为本申请实施例公开的另一种电子阻挡层的结构示意图。如图2所示，本申请提供另一种电子阻挡层20，其包括依次层叠设置于多量子发光层(图未示)上的第一阻挡层100、第二阻挡层200以及第三阻挡层310。其中，所述第三阻挡层310包括层叠设置的至少两层第一掺杂层301和至少两层第二掺杂层302，所述至少两层第一掺杂层301和所述至少两层第二掺杂层302交替层叠设置。在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301和所述第二掺杂层302依次交替层叠设置于所述第二阻挡层200上，与该第二阻挡层200邻接的第三阻挡层310中的所述第一掺杂层301位于第二阻挡层200上，所述第二掺杂层302位于所述第一掺杂层301上。
在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301和所述第二掺杂层302的交替排列的周期小于或等于8，例如：3、4、5、7、或其他数值。在本申请实施例的电子阻挡层20中，所述第一阻挡层100、第二阻挡层200各种参数均与上述实施例中电子阻挡层10中的第一阻挡层100、第二阻挡层200的各种参数均相同，在此不再赘述。
在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301的材料为镁掺杂的氮化镓(GaN：Mg)，也即为，所述第一掺杂层301可为一GaN:Mg层。所述第一掺杂层301主要通过纯氮气作为MOSource载气。在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301可为高温GaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长压力可大于或等于150mbar，例如：其生长压力可以为150mbar到400mbar，又例如：160mbar、170mbar、180mbar、200mbar、250mbar、300mbar、350mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长厚度可以小于或等于10纳米，例如：其生长厚度可以为5纳米到10纳米，又例如：6纳米、7纳米、8纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302的材料为镁掺杂的氮化铝镓(AlGaN：Mg)，也即为，所述第二掺杂层302可为一AlGaN：Mg层。所述第二掺杂层302主要通过纯氮气作为MO Source载气。在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302可为高温AlGaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长压力可以小于或等于100mbar，例如：其生长压力可以为50mbar到100mbar，又例如：60mbar、70mbar、80mbar、90mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长厚度可以小于或等于10纳米，例如：其生长厚度可以为3纳米到10纳米，又例如：4纳米、6纳米、7纳米、8纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302中铝(A类)的组分可以小于或等于30％，例如，所述第二掺杂层302中铝的组分可以为大于20％且小于30％，又例如：21％、22％、23％、24％、25％、其他数值。
在本申请一实施方式中，当所述第二掺杂层302中铝的组分优选为25％时，所述第二掺杂层302的有效势垒高度为160meV，所述第二掺杂层302的有效势垒高度远高于电子能越过的势垒高度，则此时漏电流可以减小到可忽略不计的效果。
综上可知，上述电子阻挡层中，依次层叠设置于多量子发光层上的第一阻挡层、第二阻挡层以及第三阻挡层，第一掺杂层和第二掺杂层高温交替生长可以改善电子阻挡层的晶体质量，第二掺杂层适当的厚度可以实现高铝掺杂，结合第一掺杂层能够实现导带中电子有效势垒高度的提升和价带中空穴有效势垒高度的降低，达到减小漏电和增加光输出的目的。
请参阅图3，其为本申请实施例公开的一种发光器件60的结构示意图。如图3所示，发光器件60包括由上述图1-图2所示实施例中的电子阻挡层。所述发光器件60包括N型半导体层62、多量子阱发光层63、所述的电子阻挡层和P型半导体层65、与所述N型半导体层62电连接的第一电极66、以及与所述P型半导体层65电连接的第二电极67，所述N型半导体层62、所述多量子阱发光层63、所述电子阻挡层和所述P型半导体层65依次层叠设置。其中，所述电子阻挡层为图1和图2所示实施例中所述的电子阻挡层10和20。所述发光器件60包括但不局限于：GaN基Micro LED和Mini LED，可以应用于汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏，照明光源等，在本申请中对此并不作具体限制。
图3所示实施例的发光器件60为垂直型LED芯片，可以理解的是，如图4所示的另一种发光器件的结构示意图，在本实施例中，所述发光器件70还可以为倒装型LED芯片，在本申请中对此并不作具体限制。
请参阅图5，其为本申请实施例公开的一种发光器件的制备方法的流程示意图，该发光器件的制备方法用于制备上述图3所示实施例中的发光器件，以达到有效的减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题的效果。如图5所示，所述发光器件的制备方法至少包括以下步骤。
S10、提供一衬底基板61。
具体的，在本实施例中，所述衬底基板61为后续生长所述N型半导体层62与其余层结构做准备。
S20、于所述衬底基板上生长N型半导体层62。
S30、于所述N型半导体层62上生长多量子阱发光层63。
S40、于所述多量子阱发光层63上生长所述电子阻挡层。
具体的，请参阅图6，在本实施例中于所述多量子阱发光层63上生长所述电子阻挡层至少包括以下步骤，同时参阅图7-10。
S41、于所述多量子阱发光层63上生长第一阻挡层100。
具体的，如图7所示，在本申请实施方式中，所述第一阻挡层100的材料为氮化铟铝(InAlN)，也即为，所述第一阻挡层100可为一氮化铟铝(InAlN)层。所述第一阻挡层100主要通过纯氮气作为MO Source载气。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100的生长压力可以小于或等于150mbar；例如：其生长压力可以为50mbar到150mbar，又例如:50mbar、100mbar、110mbar、120mbar、140mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100的生长温度可小于或等于850℃，例如：其生长温度可以为700℃到850℃；又例如：725℃、755℃、780℃、800℃、840℃、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100的生长厚度可小于或等于5纳米，例如：其生长厚度可以为1纳米到5纳米；又例如：1纳米、2纳米、3纳米、4纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一阻挡层100中铟的组分可以小于或等于20％，例如：铟的组分可介于10％～20％之间，例如：11％、12％、13％、14％、15％、17％、19％、或其他数值。
在本申请实施方式中，所述第一阻挡层100中铟的组分为18％。当所述第一阻挡层100中铟的组分选为18％时，氮化铟铝(InAlN)与氮化镓(GaN)实现近晶格匹配，且InAlN的禁带宽度大于GaN的禁带宽度，会使得LED的效率衰减得到改善。同时，氮化铟铝高的阻挡势垒阻挡了电子越过量子阱(Quantum well)区形成漏电流，另一方面，俄歇复合(AugerRecombination)并未由于InAlN的引入而增加，因此LED的效率衰减和光输出等光电特性得到改善。
S42、于所述第一阻挡层100上生长第二阻挡层200。
具体的，如图8所示，在本申请实施方式中，所述第二阻挡层200的材料为氮化铝镓(AlGaN)，也即为，所述第二阻挡层200可为一氮化铝镓(AlGaN)层。所述第二阻挡层200主要通过纯氮气作为MO Source载气。在本申请实施方式中，所述第二阻挡层200的材料可以为中温薄层氮化铝镓(AlGaN)材料。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200的生长压力可大于或等于100mbar，例如：其生长压力可以为100mbar到250mbar，又例如：110mbar、120mbar、130mbar、140mbar、150mbar、160mbar、170mbar、180mbar、200mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200的生长温度大于可以小于或等于900℃，例如：其生长温度可以为850℃并小于900℃；又例如：860℃、870℃、880℃、或其他数值。
在本申请实施方式中，当所述第二阻挡层200的生长温度选为870℃时，由于采用中温生长，使得所述第一阻挡层100中氮化铟铝(InAlN)中的铟成分不被蒸发，同时可以阻挡镁(Mg)的扩散，从而减小非辐射复合率以增强光电特性。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200的生长厚度可以小于或等于2纳米，例如：其生长厚度可以为1纳米到2纳米，又例如：1纳米、1.5纳米、1.7纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二阻挡层200中铝的组分可以小于或等于10％，例如，所述第二阻挡层200中铝的组分可以为5％到10％之间，又例如：6％、7％、8％、9％、或其他数值。
S43、于所述第二阻挡层200上生长第三阻挡层300，其中，所述第三阻挡层300包括至少一层第一掺杂层301和至少一层第二掺杂层302，所述至少一层第一掺杂层301和所述至少一层第二掺杂层302交替层叠设置。
具体的，如图9所示，在本实施例中，当所述第三阻挡层300包括一层第一掺杂层301和一层第二掺杂层302，其中，所述第一掺杂层301位于第二阻挡层200上，所述第二掺杂层302位于所述第一掺杂层301上。
在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301的材料为镁掺杂的氮化镓(GaN：Mg)，也即为，所述第一掺杂层301可为一GaN：Mg层。所述第一掺杂层301主要通过纯氮气作为MOSource载气。在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301可为高温GaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长压力可大于或等于150mbar，例如：其生长压力可以为150mbar到400mbar，又例如：160mbar、170mbar、180mbar、200mbar、250mbar、300mbar、350mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长厚度可以大于30纳米，例如：其生长厚度可以为30纳米到150纳米，又例如35纳米、40纳米、60纳米、80纳米、100纳米、125纳米、140纳米、145纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302的材料为镁掺杂的氮化铝镓(AlGaN：Mg)，也即为，所述第二掺杂层302可为一AlGaN：Mg层。所述第二掺杂层302主要通过纯氮气作为MO Source载气。在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302可为高温AlGaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长压力可以小于或等于100mbar，例如：其生长压力可以为50mbar到100mbar，又例如：60mbar、70mbar、80mbar、90mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长厚度可以小于20纳米，例如：其生长厚度可以为10纳米到20纳米，又例如：11纳米、12纳米、13纳米、14纳米、16纳米、19纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302中铝(A类)的组分可以小于25％，例如，所述第二掺杂层302中铝的组分可以为大于20％且小于25％，又例如：21％、22％、23％、24％、其他数值。
具体的，如图10所示，在本实施例中，所述第三阻挡层310包括层叠设置的至少两层第一掺杂层301和至少两层第二掺杂层302，所述至少两层第一掺杂层301和所述至少两层第二掺杂层302交替层叠设置。在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301和所述第二掺杂层302依次交替层叠设置于所述第二阻挡层200上，与该第二阻挡层200邻接的第三阻挡层310中的所述第一掺杂层301位于第二阻挡层200上，所述第二掺杂层302位于所述第一掺杂层301上。
在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301和所述第二掺杂层302的交替排列的周期小于或等于8，例如：3、4、5、7、或其他数值。周期性交叠制作的所述第一掺杂层301和所述第二掺杂层302能够更好地减小大电流注入情况下的效率衰减问题和漏电问题。
在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301的材料为镁掺杂的氮化镓(GaN：Mg)，也即为，所述第一掺杂层301可为一GaN:Mg层。所述第一掺杂层301主要通过纯氮气作为MOSource载气。在本申请实施方式中，所述第一掺杂层301可为高温GaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长压力可大于或等于150mbar，例如：其生长压力可以为150mbar到400mbar，又例如：160mbar、170mbar、180mbar、200mbar、250mbar、300mbar、350mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301的生长厚度可以小于或等于10纳米，例如：其生长厚度可以为5纳米到10纳米，又例如：6纳米、7纳米、8纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第一掺杂层301中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302的材料为镁掺杂的氮化铝镓(AlGaN：Mg)，也即为，所述第二掺杂层302可为一AlGaN:Mg层。所述第二掺杂层302主要通过纯氮气作为MO Source载气。在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302可为高温AlGaN:Mg掺杂层。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长压力可以小于或等于100mbar，例如：其生长压力可以为50mbar到100mbar，又例如：60mbar、70mbar、80mbar、90mbar、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长温度可以大于或等于920℃，例如：其生长温度可以为920℃到1100℃，又例如：925℃、935℃、960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302的生长厚度可以小于或等于10纳米，例如：其生长厚度可以为3纳米到10纳米，又例如：4纳米、6纳米、7纳米、8纳米、或其他数值。
在本申请实施例中，所述第二掺杂层302中镁(Mg)的掺杂浓度大于1*1019atom/cm2。
在本申请实施方式中，所述第二掺杂层302中铝(A类)的组分可以小于或等于30％，例如，所述第二掺杂层302中铝的组分可以为大于20％且小于30％，又例如：21％、22％、23％、24％、25％、其他数值。
在本申请一实施方式中，当所述第二掺杂层302中铝的组分优选为25％时，所述第二掺杂层302的有效势垒高度为160meV，所述第二掺杂层302的有效势垒高度远高于电子能越过的势垒高度，则此时漏电流可以减小到可忽略不计的效果。
S50、于所述电子阻挡层上生长P型半导体层65。
S60、制作第一电极66和第二电极67，其中，所述第一电极66与所述N型半导体层62电连接，所述第二电极67与所述P型半导体层65电连接。
本发明实施例还提供一种显示装置，其包括如上述图3或图4所示实施例中的发光器件。其中，所述显示装置包括但不局限于：LED面板、手机、平板电脑、导航仪、显示器等任何具有显示功能的电子设备或者部件，本申请对此不作具体限制。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子阻挡层，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一阻挡层、第二阻挡层以及第三阻挡层，其中：
所述第一阻挡层的材料为氮化铟铝，所述第二阻挡层的材料为氮化铝镓；
所述第三阻挡层包括至少一层第一掺杂层和至少一层第二掺杂层，所述至少一层第一掺杂层和所述至少一层第二掺杂层交替层叠设置，所述第三阻挡层设置于所述第二阻挡层上，所述第二掺杂层设置于所述第一掺杂层上，其中，所述第一掺杂层为高温生长的镁掺杂的氮化镓层，所述第二掺杂层为高温生长的镁掺杂的氮化铝镓。
2.如权利要求1所述的电子阻挡层，其特征在于，所述第一阻挡层中铟的组分为10％～20％，所述第一阻挡层的生长厚度为1纳米到5纳米。
3.如权利要求2所述的电子阻挡层，其特征在于，所述第一阻挡层中铟的组分为18％。
4.如权利要求1所述的电子阻挡层，其特征在于，所述第二阻挡层的生长温度高于所述第一阻挡层的生长温度，所述第三阻挡层的生长温度高于所述第二阻挡层的生长温度。
5.如权利要求1所述的电子阻挡层，其特征在于，所述第三阻挡层包括至少两层第一掺杂层和至少两层第二掺杂层，所述至少两层第一掺杂层和所述至少两层第二掺杂层交替层叠设置，其中，所述第一掺杂层的生长厚度为5纳米到10纳米，所述第二掺杂层的生长厚度为3纳米到10纳米，所述第二掺杂层中铝的组分为20％～30％。
6.如权利要求5所述的电子阻挡层，其特征在于，所述第二掺杂层中铝的组分为25％。
7.如权利要求1所述的电子阻挡层，其特征在于，所述第三阻挡层包括一层第一掺杂层和一层第二掺杂层，其中，所述第一掺杂层的生长厚度大于30纳米，所述第二掺杂层的生长厚度小于20纳米，所述第二掺杂层中铝的组分低于25％。
8.一种发光器件，其特征在于，包括N型半导体层、多量子阱发光层、如权利要求1-7任意一项所述的电子阻挡层、P型半导体层、与所述N型半导体层电连接的第一电极、以及与所述P型半导体层电连接的第二电极，其中，所述N型半导体层、所述多量子阱发光层、所述电子阻挡层和所述P型半导体层依次层叠设置。
9.一种发光器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底基板；
于所述衬底基板上生长N型半导体层；
于所述N型半导体层上生长多量子阱发光层；
于所述多量子阱发光层上生长所述权利要求1-7任一项所述电子阻挡层；
于所述电子阻挡层上生长P型半导体层；
制作第一电极和第二电极，其中，所述第一电极与所述N型半导体层电连接，所述第二电极与所述P型半导体层电连接。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的发光器件。
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