CN206059420U - 一种具有双空穴存储层的发光二极管 - Google Patents

一种具有双空穴存储层的发光二极管 Download PDF

Info

Publication number
CN206059420U
CN206059420U CN201621090062.7U CN201621090062U CN206059420U CN 206059420 U CN206059420 U CN 206059420U CN 201621090062 U CN201621090062 U CN 201621090062U CN 206059420 U CN206059420 U CN 206059420U
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
hole accumulation
type
emitting diode
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201621090062.7U
Other languages
English (en)
Inventor
黄文宾
蔡吉明
林兓兓
张家宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd filed Critical Anhui Sanan Optoelectronics Co Ltd
Priority to CN201621090062.7U priority Critical patent/CN206059420U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206059420U publication Critical patent/CN206059420U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

本实用新型一种具有双空穴存储层的发光二极管,其至少包括一衬底,及依次位于所述衬底上的缓冲层、N型层、有源层、电子阻挡层、P型层和P型接触层,其特征在于,所述发光二极管还包括位于有源层与电子阻挡层之间的第一空穴存储层和位于所述电子阻挡层和所述P型层之间的第二空穴存储层,所述双空穴存储层的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度。本实用新型在P型阻挡层与P型层之间插入一层未参杂的铟镓氮层增加了P型区内的空穴浓度,起到调节pn结结区的作用,进而提升发光复合效率。

Description

一种具有双空穴存储层的发光二极管
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域,尤其涉及一种具有双空穴存储层的发光二极管。
背景技术
传统的氮镓基发光二极管是一种将电能转化为光能的发光器件,广泛应用于人们的日常生活中。发光二极管芯片为半导体晶体,是发光二极管的核心组件。其中,发光二极管芯片一般包括外延片以及设于外延片上的电极。
外延片一般包括衬底、依次层叠在衬底上的缓冲层、n型层、多量子阱层和P型AlGaN电子阻挡层、P型GaN层和P型接触层,由于P型AlGaN和p型Ga层中Mg的激活能都比较大(一般p-AlGaN为215meV,p-GaN为175eV),常温下只有少量的Mg被激活,空穴浓度很低。造成的直接结果是pn结结区位置大部分落在P型区内,而活性发光层因为垒层掺杂成为N型区,只有少量的量子阱位于pn结区内参与发光,导致多量子阱区辐射复合效率较低,降低了发光二极管的发光效率。
发明内容
为了解决上述问题,本实用新型提出一种具有双空穴存储层的发光二极管,其至少包括一衬底,及依次位于所述衬底上的缓冲层、N型层、有源层、电子阻挡层、P型层和P型接触层,其特征在于,所述发光二极管还包括位于有源层与电子阻挡层之间的第一空穴存储层和位于所述电子阻挡层和所述P型层之间的第二空穴存储层,所述双空穴存储层的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度。
优选的,所述第一空穴存储层的禁带宽度大于所述第二空穴存储层的禁带度。
优选的,所述第一空穴存储层为P型掺杂氮化物层或者含铟氮化物层。
优选的,所述第二空穴存储层为P型掺杂氮化物层或者含铟氮化物层。
优选的,所述第二空穴存储层为未掺杂的铟镓氮层。
优选的,所述电子阻挡层为P型AlGaN层或者P型AlGaN/GaN超晶格结构层。
优选的,所述第一空穴存储层的厚度为5~100nm。
优选的,所述第二空穴存储层的厚度为2~70nm。
本实用新型至少具有以下有益效果:
本实用新型在电子阻挡层与有源层之间及电子阻挡层与P型层之间分别插入第一空穴存储层和第二空穴存储层来增加P型区域的空穴浓度,第一空穴存储层在提高空穴浓度的同时,同时起到阻挡电子溢流的作用,第二空穴存储层为一势阱层,起到聚集从P型层注入有源层的空穴的作用,因此,在外加电压的作用下,提高空穴注入到有源层的浓度及速率,起到调节pn结结区的作用,进而提升发光复合效率。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。此外,附图数据是描述概要,不是按比例绘制。
图1为本实用新型具体实施方式之发光二极管结构示意图。
附图标注:100:衬底;200:缓冲层;300:N型层;400:有源层;500:第一空穴存储层;600:电子阻挡层;700:第二空穴存储层;800:P型层;900:P型接触层。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式,借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
参看图1,本实用新型提供的一种具有双空穴存储层的发光二极管,至少包括一衬底100,及依次位于衬底100上的缓冲层200、N型层300、有源层400、电子阻挡层600、P型层800和P型接触层900,其中,所述衬底100为蓝宝石图形化衬底100,缓冲层200为未掺杂的GaN层,N型层300为掺杂Si的氮化镓层,有源层400为InGaN/GaN超晶格结构层,电子阻挡层600为P型AlGaN层或者P型AlGaN/GaN超晶格结构层,P型层800为Mg掺杂的GaN层,P型接触层900为Mg掺杂的InGaN层。
本实用新型为了提高P型区的空穴浓度,调整Pn结结区的位置,还包括位于有源层400与电子阻挡层600之间的第一空穴存储层500和位于电子阻挡层600和P型层800之间的第二空穴存储层700,其中,第一空穴存储层500和第二空穴存储层700构成发光二极管的双空穴存储层,双空穴存储层的禁带宽度均小于电子阻挡层600的禁带宽度,因而起到储存空穴、增加空穴浓度的作用。
具体地,第一空穴存储层500的禁带宽度大于第二空穴存储层700的禁带宽度,提升第一空穴存储层500的势垒,防止电子溢流,同时,由于第一空穴存储层500直接沉积于有源层400上,为了防止破坏有源层400的晶体质量,设定第一空穴存储层500的为低温生长层,即其生长温度低于电子组层600的生长温度。
第一空穴存储层500为P型掺杂氮化物层或者含铟氮化物层,第二空穴存储层700为P型掺杂氮化物层或者含铟氮化物层,本实施例优选第一空穴存储层500为生长温度低于电子阻挡层600的P型氮化镓层,第二空穴存储层700为未掺杂的铟镓氮层,因此在电子阻挡层600与P型层800之间形成一个势阱,该势阱能够聚集从P型层800注入到有源层的空穴,然后在外加电压的作用下,将聚集的注入到有源层400,从而提高了空穴的注入效率,促进电子和空穴的辐射复合效率,提高LED的发光效率。其中,第一空穴存储层500的厚度为5~100nm,第二空穴存储层700的厚度为2~70nm。
本实用新型在电子阻挡层600与有源层400之间及电子阻挡层600与P型层800之间分别插入第一空穴存储层500和第二空穴存储层700来增加P型区域的空穴浓度,第一空穴存储层500在提高空穴浓度的同时,同时起到阻挡电子溢流的作用,第二空穴存储层700为一势阱层,起到聚集从P型层800注入有源层400的空穴的作用,因此,在外加电压的作用下,提高空穴注入到有源层400的浓度及速率,起到调节pn结结区的作用,进而提升发光复合效率。
很明显地,本实用新型的说明不应理解为仅仅限制在上述实施例,而是包括利用本实用新型构思的所有可能的实施方式。

Claims (8)

1.一种具有双空穴存储层的发光二极管,其至少包括一衬底,及依次位于所述衬底上的缓冲层、N型层、有源层、电子阻挡层、P型层和P型接触层,其特征在于,所述发光二极管还包括位于有源层与电子阻挡层之间的第一空穴存储层和位于所述电子阻挡层和所述P型层之间的第二空穴存储层,所述双空穴存储层的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度。
2.根据权利要求1所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述第一空穴存储层的禁带宽度大于所述第二空穴存储层的禁带度。
3.根据权利要求1所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述第一空穴存储层为P型掺杂氮化物层或者含铟氮化物层。
4.根据权利要求1所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述第二空穴存储层为P型掺杂氮化物层或者含铟氮化物层。
5.根据权利要求4所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述第二空穴存储层为未掺杂的铟镓氮层。
6.根据权利要求1所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述电子阻挡层为P型AlGaN层或者P型AlGaN/GaN超晶格结构层。
7.根据权利要求1所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述第一空穴存储层的厚度为5~100nm。
8.根据权利要求1所述的一种具有双空穴存储层的发光二极管,其特征在于,所述第二空穴存储层的厚度为2~70nm。
CN201621090062.7U 2016-09-29 2016-09-29 一种具有双空穴存储层的发光二极管 Active CN206059420U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621090062.7U CN206059420U (zh) 2016-09-29 2016-09-29 一种具有双空穴存储层的发光二极管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621090062.7U CN206059420U (zh) 2016-09-29 2016-09-29 一种具有双空穴存储层的发光二极管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206059420U true CN206059420U (zh) 2017-03-29

Family

ID=58366350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621090062.7U Active CN206059420U (zh) 2016-09-29 2016-09-29 一种具有双空穴存储层的发光二极管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206059420U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112242464A (zh) * 2020-09-29 2021-01-19 苏州紫灿科技有限公司 一种具有空穴蓄积结构的深紫外led及其制备方法
CN112467004A (zh) * 2020-10-31 2021-03-09 扬州大学 一种包含电子存储层的GaN基LED外延结构及其生长方法
CN116504900A (zh) * 2023-06-26 2023-07-28 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管外延片及其制备方法、led

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112242464A (zh) * 2020-09-29 2021-01-19 苏州紫灿科技有限公司 一种具有空穴蓄积结构的深紫外led及其制备方法
CN112242464B (zh) * 2020-09-29 2022-01-28 苏州紫灿科技有限公司 一种具有空穴蓄积结构的深紫外led及其制备方法
CN112467004A (zh) * 2020-10-31 2021-03-09 扬州大学 一种包含电子存储层的GaN基LED外延结构及其生长方法
CN112467004B (zh) * 2020-10-31 2022-06-07 扬州大学 一种包含电子存储层的GaN基LED外延结构及其生长方法
CN116504900A (zh) * 2023-06-26 2023-07-28 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管外延片及其制备方法、led

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102185057B (zh) 一种氮化物led结构及其制备方法
WO2016011924A1 (zh) 一种改善GaN基LED效率下降的外延结构
CN108461592B (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN105870283B (zh) 一种具有复合极性面电子阻挡层的发光二极管
CN107394019B (zh) 一种半导体发光元件及其制备方法
CN105449051B (zh) 一种采用MOCVD技术在GaN衬底或GaN/Al2O3复合衬底上制备高亮度同质LED的方法
CN105977356A (zh) 一种具有复合电子阻挡层结构的紫外发光二极管
CN106601885A (zh) 一种发光二极管的外延结构及其生长方法
CN209993614U (zh) 一种AlInGaN基发光二极管
CN101714602A (zh) 用于光电器件的多量子阱结构
CN204407349U (zh) 一种氮化镓基发光二极管
CN205264741U (zh) GaN基LED外延片
CN206059420U (zh) 一种具有双空穴存储层的发光二极管
CN103594579B (zh) 一种氮化物发光二极管的外延结构
CN108550670B (zh) 氮化物半导体结构及半导体发光元件
CN105514239A (zh) 一种发光二极管
CN103311389B (zh) 发光二极管外延片及其制造方法
CN102437262B (zh) 一种氮化物发光二极管结构
CN103985799B (zh) 发光二极管及其制作方法
CN102157647A (zh) 一种氮化物led结构及其制备方法
CN111326626A (zh) 一种能够改善空穴传输能力的半导体发光器件
CN110197861B (zh) 一种AlInGaN基发光二极管
KR101392218B1 (ko) 반도체 발광소자
CN110212066B (zh) 一种高亮度的外延结构
US9105763B2 (en) Light emitting diode chip and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant