CN221239642U - 半导体发光元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半导体发光元件，从下至上依次包括：衬底、缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，其中第一型半导体层由至少一个平台结构和与平台结构相邻的斜坡结构构成，平台结构组成的图形和/或斜坡结构组成的图形呈阵列排布，多量子阱层包括位于平台结构上的平台量子阱结构和位于斜坡结构上的斜坡量子阱结构。本实用新型中的多量子阱层包括平台量子阱结构和斜坡量子阱结构，且平台量子阱结构和斜坡量子阱结构分布规则，可以直接产生两种发光波长的光，以形成混合光，还可以提高发光效率。

Description

半导体发光元件

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体发光元件。

背景技术

半导体发光元件具有节能环保、尺寸小、寿命长以及发光效率高等优点，而且其发光波长范围涵盖紫外到红外范围，具有广泛的应用场景。例如紫外波段在消毒杀菌、固化、医疗方面的应用；红外波段在安防监控、光耦、植物照明等领域的应用；可见光波段在显示屏、背光源、路灯、车灯等领域的应用。

在传统照明领域，半导体发光元件已经完全替代白炽灯和荧光灯，成为家庭照明光源的首选。目前，主流的白光源是利用蓝光半导体发光元件激发黄色荧光，然后蓝光和激发黄光按比例混合从而产生白光。利用激发荧光的方式获得白光的发光效率低且存在一定的环境问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体发光元件，以直接产生两种发光波长的光，且可以提高半导体发光元件的发光效率。

为了实现上述目的以及其他相关目的，本实用新型提供了一种半导体发光元件，从下至上依次包括：衬底、缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，其中所述第一型半导体层由至少一个平台结构和与所述平台结构相邻的斜坡结构构成，所述平台结构组成的图形和/或所述斜坡结构组成的图形呈阵列排布，所述多量子阱层包括位于所述平台结构上的平台量子阱结构和位于所述斜坡结构上的斜坡量子阱结构。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述斜坡量子阱结构发出的光的峰值波长为440nm～480nm，所述平台量子阱结构发出的光的峰值波长为560nm～610nm。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述斜坡量子阱结构在所述衬底上的投影面积占比为30％～50％，所述平台量子阱结构在所述衬底上的投影面积占比为50％～70％。

可选的，在所述的半导体发光元件中，单个所述斜坡量子阱结构投影在所述衬底上的图案的宽度为40nm～200nm。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述斜坡量子阱结构的上表面为斜面，所述斜坡量子阱结构的斜面与所述衬底的上表面之间形成的锐角角度为45°～75°。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述斜坡量子阱结构的斜面的高度或深度为80nm～200nm。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述多量子阱层为阱层和垒层交替生长形成的周期型结构，所述斜坡量子阱结构中的阱层的单周期厚度小于所述平台量子阱结构中的阱层的单周期厚度，所述斜坡量子阱结构中的垒层的单周期厚度小于所述平台量子阱结构中的垒层的单周期厚度。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述平台量子阱结构中的阱层的单周期厚度为2nm～5nm，所述平台量子阱结构中的垒层的单周期厚度为8nm～15nm。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述斜坡量子阱结构中的阱层的单周期厚度为1nm～3nm，所述斜坡量子阱结构中的垒层的单周期厚度为4nm～12nm。

可选的，在所述的半导体发光元件中，所述平台量子阱结构与所述斜坡量子阱结构的位置关系为所述斜坡量子阱结构被所述平台量子阱结构包围、所述平台量子阱结构被所述斜坡量子阱结构包围以及所述平台量子阱结构与所述斜坡量子阱结构交替排列中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型中第一型半导体层由至少一个平台结构和与所述平台结构相邻的斜坡结构构成，且平台结构组成的图形和/或所述斜坡结构组成的图形呈阵列排布，多量子阱层会因为生长于不同结构上(平台结构和斜坡结构上)而具有不同的量子阱结构，具体为位于平台结构上的平台量子阱结构和位于斜坡结构上的斜坡量子阱结构，且平台量子阱结构和斜坡量子阱结构分布规则，可以直接产生两种发光波长的光，进而可以形成混合光，而且还可以提高发光效率，简化封装工艺，成本也比较低。

其次，本实用新型的平台量子阱结构的发光波长范围为560nm～610nm，斜坡量子阱结构的发光波长为440nm～480nm，通过两种发光波长光的混合可以直接形成白光。

而且，本实用新型可以通过精确控制平台量子阱结构和斜坡量子阱结构的占比(即在衬底上的投影面积占比)和倾斜角度等来改变两种量子阱结构发光的强度，从而调整混合光的色坐标。

进一步地，本实用新型利用光刻和刻蚀工艺形成平台结构和斜坡结构，以及利用外延工艺形成平台量子阱结构和斜坡量子阱结构，可以精确控制平台结构和斜坡结构的位置、大小、密度、倾斜角度等，进而调控发光波长。

附图说明

图1是本实用新型的一种半导体发光元件的结构示意图；

图2～图4是本实用新型的另外三种半导体发光元件的结构示意图；

图5是本实用新型的一种斜坡量子阱结构被平台量子阱结构包围的多量子阱层的俯视图；

图6是本实用新型的另一种斜坡量子阱结构被平台量子阱结构包围的多量子阱层的的俯视图；

图7是本实用新型的一种平台量子阱结构被斜坡量子阱结构包围的多量子阱层的俯视图；

图8是本实用新型的另一种平台量子阱结构被斜坡量子阱结构包围的多量子阱层的俯视图；

图9是本实用新型的又一种斜坡量子阱结构与平台量子阱结构交替排列的多量子阱层的俯视图；

图1～图9中：

101-衬底、102-缓冲层、103-第一型半导体层、1031-平台结构、1032-斜坡结构、104-多量子阱层、1041-平台量子阱结构、1042-斜坡量子阱结构、105-第二型半导体层。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的半导体发光元件作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参阅图1至图4，本实用新型提供的半导体发光元件从下至上可以依次包括：衬底101、缓冲层102、第一型半导体层103、多量子阱层104和第二型半导体层105，其中所述第一型半导体层103由至少一个平台结构1031和与所述平台结构1031相邻的斜坡结构1032构成，所述平台结构1031组成的图形和/或所述斜坡结构1032组成的图形呈阵列排布，所述多量子阱层104包括位于所述平台结构1031上的平台量子阱结构1041和位于所述斜坡结构1032上的斜坡量子阱结构1042。由于所述平台结构1031组成的图形和/或所述斜坡结构1032组成的图形呈阵列排布，因此所述平台量子阱结构1041和所述斜坡量子阱结构1042的分布是规则的。而且平台量子阱结构1041和斜坡量子阱结构1042可以直接产生两种发光波长的光，进而可以形成混合光，且可以提高发光效率，简化封装工艺，成本也比较低。

所述斜坡量子阱结构1042发出的光的峰值波长为440nm～480nm，所述平台量子阱结构1041发出的光的峰值波长为560nm～610nm。本实施例通过形成具有平台结构1031和斜坡结构1032的第一型半导体层103，从而生长出峰值波长为560nm～610nm的平台量子阱结构1041和峰值波长为440nm～480nm的斜坡量子阱结构1042，通过两种发光波长的光的混合可以直接形成白光。

在本实施例中，所述平台结构1031的上表面为平面，所述斜坡结构1032的上表面为斜面。所述平台结构1031与所述斜坡结构1032的位置关系可以为以下三种情况中的一种，但不限于此：第一种，所述平台结构1031被所述斜坡结构1032包围；第二种，所述斜坡结构1032被所述平台结构1031包围；第三种，所述斜坡结构1032与所述平台结构1031交替排列。在本实施例中，所述平台结构1031与所述斜坡结构1032的位置关系可以不做过多限制，只要满足所述平台结构1031与所述斜坡结构1032在所述衬底101上的投影面积占比要求即可，而所述平台结构1031与所述斜坡结构1032在所述衬底101上的投影面积可以根据量子阱层104中的平台量子阱结构1041和斜坡量子阱结构1042在所述衬底101上的投影面积占比进行设置。在本实施例中，所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度可以相同，也可以不同。所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度为所述斜坡结构1032的斜面与所述衬底101的上表面之间形成的锐角角度。在本实施例中，所述斜坡结构1032的斜面的倾斜方向不做限制，可以为任意方向，只要满足斜坡结构1032的斜面的倾斜角度的要求即可。

在本实施例中，所述平台结构1031的数目可以为一个，也可以为多个。所述斜坡结构1032数目为多个。本实施例可以存在两个及两个以上的所述斜坡结构1032相连或者每个所述斜坡结构1032之间均设置一个所述平台结构1031。

在所述斜坡结构1032上生长的多量子阱层104为斜坡量子阱结构1042，在所述平台结构1031上生长的多量子阱层104为平台量子阱结构1041，所述平台量子阱结构1041的上表面为平面，所述斜坡量子阱结构1042的上表面为斜面。所述平台量子阱结构1041与所述斜坡量子阱结构1042的位置关系与所述平台结构1031与所述斜坡结构1032的位置关系相同，即所述平台量子阱结构1041与所述斜坡量子阱结构1042的位置关系可以为以下三种情况中的一种，但不限于此：第一种，所述平台量子阱结构1041被所述斜坡量子阱结构1042包围；第二种，所述斜坡量子阱结构1042被所述平台量子阱结构1041包围；第三种，所述斜坡量子阱结构1042与所述平台量子阱结构1041交替排列。在本实施例中，所述斜坡量子阱结构1042的倾斜角度和倾斜方向可以与所述斜坡结构1032的倾斜角度和倾斜方向相同。所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度为所述斜坡量子阱结构1042的斜面与所述衬底101的上表面之间形成的锐角角度。所述斜坡量子阱结构1042的数目与所述斜坡结构1032的数目相同，所述平台量子阱结构1041的数目与所述平台结构1031的数目相同，即所述平台量子阱结构1041的数目可以为一个，也可以为多个，所述斜坡量子阱结构1042为多个。本实施例可以存在两个及两个以上的所述斜坡量子阱结构1042相连或者每个所述斜坡量子阱结构1042之间均设置一个所述平台量子阱结构1041。图1示出了两个所述斜坡量子阱结构1042相连形成下凹状，图2示出了两个所述斜坡量子阱结构1042相连形成上凸状，图1和图2的区别在于所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜方向不同(即刻蚀的不同形式形成的倾斜方向不同)，但形成的多量子阱层104的效果相似。图3和图4示出了每个所述斜坡量子阱结构1042之间均设置一个所述平台量子阱结构1041，图3和图4的区别也在于所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜方向不同，但形成的多量子阱层104的效果相似。

所述多量子阱层104在生长过程中，由于斜面的源(在多量子阱层104生长过程中的所有源，主要是Ga源和In源)浓度比平面的源浓度低，因此所述斜坡量子阱结构1042的生长速率低于所述平台量子阱结构1041的生长速率，所以所述斜坡量子阱结构1042的厚度小于所述平台量子阱结构1041的厚度，使得所述斜坡量子阱结构1042的发光波长小于所述平台量子阱结构1041的发光波长；同时，不同晶面的晶格常数不一样，即平面和斜面的晶格常数和In组分不同，由于平面和斜面的晶格常数和In组分的差异，导致斜坡量子阱结构1042的能带大于平台量子阱结构1041的能带，使得所述斜坡量子阱结构1042的发光波长小于所述平台量子阱结构1041的发光波长。因此，本实施例在平台量子阱结构1041发光波长确定的情况下，可以通过调整斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度来调整所述斜坡量子阱结构1042的厚度和In组分，进而调整斜坡量子阱结构1042的发光波长，然后再通过调整斜坡量子阱结构1042和平台量子阱结构1041的占比来调整两种发光波长的发光强度，从而调整混合光的光色。

所述半导体发光元件的制备方法可以包括以下步骤：

步骤S1：提供衬底101；

步骤S2：在所述衬底101上依次生长缓冲层102和第一型半导体层103，并对所述第一型半导体层103执行光刻和刻蚀工艺，以形成至少一个平台结构1031和与所述平台结构1031相邻的斜坡结构1032，所述平台结构1031组成的图形和/或所述斜坡结构1032组成的图形呈阵列排布；

步骤S3：在所述第一型半导体层103上生长多量子阱层104，所述多量子阱层104包括位于所述平台结构1031上的平台量子阱结构1041和位于所述斜坡结构1032上的斜坡量子阱结构1042；

步骤S4：在所述多量子阱层104上生长第二型半导体层105。

本实施例的所述半导体发光元件的制备工艺可以为MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积)工艺、MBE(分子束外延工艺)、HVPE(氢化物气相外延)工艺、PECVD(等离子体增强化学的气相沉积工艺)以及溅射法中的任意一种，优选为MOCVD工艺。

执行步骤S1，提供衬底101。所述衬底101优选为透明绝缘的衬底，进一步优选为蓝宝石衬底，但不限于此。所述蓝宝石衬底的表面可以是图形化结构，也可以是抛光面，而本实施例的所述衬底101优选为具有图形化结构的蓝宝石衬底，以提高半导体发光元件的发光效率。

执行步骤S2，在所述衬底101上生长缓冲层102。在本实施例中，所述缓冲层102的厚度优选大于等于1μm，但不限于此。所述缓冲层102的材料优选为GaN基材料，例如可以为GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN中的至少一种。

在生长缓冲层102的步骤之后，在所述缓冲层102上生长第一型半导体层103。所述第一型半导体层103的厚度优选大于等于1μm，但不限于此。所述第一型半导体层103的材料优选为GaN基材料，例如可以为GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN中的至少一种。所述第一型半导体层103优选为n型半导体层，且所述第一型半导体层103中掺杂的元素优选为Si，掺杂浓度优选大于等于2E18cm^-3。

在生长第一型半导体层103的步骤之后，对所述第一型半导体层103执行光刻和刻蚀工艺。具体包括：在生长第一型半导体层103的步骤之后，取出外延片并将其放置在刻蚀机台中进行光刻和刻蚀；待刻蚀步骤完成后对所述外延片进行清洗；待清洗步骤完成后，将该外延片放入外延生长机台(例如MOCVD或MBE等)中进行后续的生长步骤。所述第一型半导体层103的光刻和刻蚀的具体过程可以为：先在所述第一型半导体层103上形成一层光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光显影，以形成图案化的光刻胶层；以图案化的光刻胶层为掩膜对所述第一型半导体层103进行刻蚀。由于光刻工艺和刻蚀工艺为现有的工艺技术，在此不做赘述。

本实施例的所述第一型半导体层103经过刻蚀工艺后形成至少一个平台结构1031和多个斜坡结构1032，且所述平台结构1031组成的图形和/或所述斜坡结构1032组成的图形呈阵列排布。所述平台结构1031的数量可以为一个，也可以为多个，优选为多个。所述平台结构1031的上表面为平面，所述斜坡结构1032的上表面为斜面。所述平台结构1031在所述衬底101上(衬底101的上表面上)的投影面积占比优选为50％～70％，所述斜坡结构1032在所述衬底101上(衬底101的上表面上)的投影面积占比优选为30％～50％，所述平台结构1031和斜坡结构1032的具体占比可以根据多量子阱层104进行设置，即可以根据半导体发光元件的光色要求进行设置。

在本实施例中，所述斜坡结构1032的斜面的倾斜方向可以相同，也可以不同。所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度可以相同，也可以不同。所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度为所述斜坡结构1032的斜面与所述衬底101的上表面之间形成的锐角角度。在所述衬底101的上表面为抛光面(平面)时，所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度具体为所述斜坡结构1032的斜面与所述衬底101的平面之间形成的锐角角度；在所述衬底101的上表面为图形化结构时，所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度具体为所述斜坡结构1032的斜面与所述衬底101的上表面的图形化结构顶点构成的平面之间形成的锐角角度。在本实施例中，所述斜坡结构1032的斜面的倾斜角度优选为45°～75°。所述斜坡结构1032的斜面具体的倾斜角度和倾斜方向可以根据多量子阱层104进行设置，即可以根据半导体发光元件的发光波长要求进行设置。

在本实施例中，所述斜坡结构1032的斜面的高度或深度优选为80nm～200nm，具体的高度或深度可以根据多量子阱层104进行设置。单个所述斜坡结构1032投影在所述衬底101上的图案的宽度优选为40nm～200nm，具体的宽度可以根据多量子阱层104进行设置，即可以根据半导体发光元件的光色和发光波长要求进行设置。在本实施例中，所述平台结构1031被所述斜坡结构1032包围、所述斜坡结构1032被所述平台结构1031包围或者所述斜坡结构1032与所述平台结构1031交替排列等。

执行步骤S3，在所述第一型半导体层103上生长多量子阱层104。所述斜坡结构1032上生长的多量子阱层104为斜坡量子阱结构1042，所述平台结构1031上生长的多量子阱层104为平台量子阱结构1041。由于所述平台结构1031组成的图形和/或所述斜坡结构1032组成的图形呈阵列排布，因此所述平台量子阱结构1041组成的图形和/或所述斜坡量子阱结构1042组成的图形也呈阵列排布，即所述平台量子阱结构1041和所述斜坡量子阱结构1042的分布是规则的。

在本实施例中，所述斜坡量子阱结构1042发出的光的峰值波长优选为440nm～480nm，此发光波长范围为蓝光波长；所述平台量子阱结构1041发出的光的峰值波长优选为560nm～610nm，此发光波长范围为黄光波长，因此本实施例的多量子阱层104直接产生可以合成白光的蓝光和黄光，并不需要蓝光等短波激发荧光粉来产生混合白光，可以降低成本，简化封装工艺，发光效率也可以得到提高。

在本实施例中，所述多量子阱层104为阱层和垒层交替生长形成的周期性结构，其周期数优选为8～15。所述阱层的材料优选为InGaN，但不限于此。所述垒层的材料优选为AlGaN，但不限于此。由于所述斜坡量子阱结构1042和平台量子阱结构1041是在同一生长工艺步骤中形成的，因此所述斜坡量子阱结构1042和平台量子阱结构1041均为阱层和垒层交替生长形成的周期性结构，且周期数相同。

由于所述多量子阱层104在生长过程中，斜面的源浓度比平面的源浓度低，因此所述斜坡量子阱结构1042的生长速率低于所述平台量子阱结构1041的生长速率，所以所述斜坡量子阱结构1042的厚度小于所述平台量子阱结构1041的厚度。在具有极性的面上，多量子阱层越厚受到的极化越强、波长越长，而斜坡量子阱结构1042的厚度薄会导致其极化效应小，能带弯曲更小，能带大；同时斜面为半极性面，本来极化就小，能带大，因此本实施例的所述斜坡量子阱结构1042的发光波长小于所述平台量子阱结构1041的发光波长。本实施例可以通过调整斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度来调整所述斜坡量子阱结构1042的厚度，进而调整斜坡量子阱结构1042的发光波长。在本实施例中，所述平台量子阱结构1041的单周期厚度优选为10nm～20nm，所述平台量子阱结构1041的阱层的单周期厚度优选为2nm～5nm，所述平台量子阱结构1041的垒层的单周期厚度优选为8nm～15nm；所述斜坡量子阱结构1042的单周期厚度优选为5nm～15nm，所述斜坡量子阱结构1042的阱层的单周期厚度优选为1nm～3nm，所述斜坡量子阱结构1042的垒层的单周期厚度优选为4nm～12nm。进一步的，所述斜坡量子阱结构1042的阱层的单周期厚度小于所述平台量子阱结构1041的阱层的单周期厚度，所述斜坡量子阱结构1042的垒层的单周期厚度小于所述平台量子阱结构1041的垒层的单周期厚度。

由于斜面上In组分含量会小，导致能带大，波长会短，因此斜坡量子阱结构1042的能带大于平台量子阱结构1041的能带，使得所述斜坡量子阱结构1042的发光波长小于所述平台量子阱结构1041的发光波长。因此，本实施例在平台量子阱结构1041发光波长确定的情况下，可以通过调整斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度来调整斜坡量子阱结构1042的In组分含量，进而调整斜坡量子阱结构1042的发光波长。

所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度为所述斜坡量子阱结构1042的斜面与所述衬底101的上表面之间形成的锐角角度。在所述衬底101的上表面为抛光面(平面)时，所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度具体为所述斜坡量子阱结构1042的斜面与所述衬底101的平面之间形成的锐角角度；在所述衬底101的上表面为图形化结构时，所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度具体为所述斜坡量子阱结构1042的斜面与所述衬底101的上表面的图形化结构顶点构成的平面之间形成的锐角角度。在本实施例中，所述斜坡量子阱结构1042的倾斜角度优选为45°～75°，该倾斜角度越大斜坡量子阱结构1042的发光波长与平台量子阱结构1041发光波长差距越大，反之越小差距越小。当斜坡量子阱结构1042的倾斜角度小于45°时，两种发光波长差距过小，不易于调整所述半导体发光元件的光色，而斜坡量子阱结构1042的倾斜角度大于75°时，斜坡量子阱结构1042会出现生长困难的问题。本实施例中的所述斜坡量子阱结构1042的斜面的高度或深度优选为80nm～200nm，且单个所述斜坡量子阱结构1042投影在所述衬底上的图案的宽度优选为40nm～200nm。在本实施例中，不同的所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜方向可以相同，也可以不同。例如，图1中斜面M1与斜面M2的倾斜方向并不相同，而斜面M1与斜面M3的倾斜方向相同。在本实施例中，不同的所述斜坡量子阱结构1042的斜面的倾斜角度可以相同，也可以不同。

所述平台量子阱结构1041的数目可以为一个，也可以为多个。所述斜坡量子阱结构1042的数目为多个。在本实施例中，所述平台量子阱结构1041可以被所述斜坡量子阱结构1042包围、所述斜坡量子阱结构1042可以被所述平台量子阱结构1041包围或者所述斜坡量子阱结构1042可以与所述平台量子阱结构1041交替排列等。在所述斜坡量子阱结构1042被所述平台量子阱结构1041包围时，所述单个所述斜坡量子阱结构1042的斜面或者多个相邻斜坡量子阱结构1042的斜面组合投影在所述衬底101上的图案为圆形或矩形等。在所述平台量子阱结构1041被所述斜坡量子阱结构1042包围时，单个所述平台量子阱结构1041的上表面投影在所述衬底101上的图案为圆形或矩形等。例如图5和图6中，所述斜坡量子阱结构1042被所述平台量子阱结构1041包围。图5中的所述斜坡量子阱结构1042的斜面投影在衬底101上的图案为圆形，图6中所述斜坡量子阱结构1042的斜面投影在衬底101上的图案为矩形。再例如图7和图8中，所述平台量子阱结构1041被所述斜坡量子阱结构1042包围。图7中的所述平台量子阱结构1041的上表面投影在衬底101上的图案为圆形，图8中所述平台量子阱结构1041的上表面投影在衬底101上的图案为矩形。再例如图9中，所述斜坡量子阱结构1042与所述平台量子阱结构1041投影在衬底101上的图案为平行交替排列的矩形，所述斜坡结构1032与所述斜坡结构1032均为多个。

在本实施例中，所述平台量子阱结构1041在所述衬底101上的投影面积占比优选为50％～70％，所述斜坡量子阱结构1042在衬底101上的投影面积占比优选为30％～50％。所述斜坡量子阱结构1042占比高于50％时会造成平台量子阱结构1041的亮度不够，而所述斜坡量子阱结构1042低于30％时会造成斜坡量子阱结构1042的亮度不够。本实施例可以通过调整所述平台量子阱结构1041和斜坡量子阱结构1042的密度和大小等来调整所述平台量子阱结构1041和斜坡量子阱结构1042的占比，进而通过平台量子阱结构1041和斜坡量子阱结构1042的占比来调整两种发光波长的相对强度。

执行步骤S4，在所述多量子阱层104上生长第二型半导体层105。所述第二型半导体层105的厚度优选为50nm～200nm，但不限于此。所述第二型半导体层105的材料优选为GaN基材料，例如可以为GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN中的至少一种。所述第二型半导体层105优选为p型半导体层，且所述第二型半导体层105中掺杂的元素优选为Mg，掺杂浓度优选大于等于5E18cm^-3。

综上可见，本实用新型中的第一型半导体层通过刻蚀工艺形成平台结构和与所述平台结构相邻的斜坡结构，因此在所述第一型半导体层上生长的多量子阱层也会具有平台量子阱结构和斜坡量子阱结构，且平台量子阱结构和斜坡量子阱结构的波长会出现差异，平台量子阱结构发出的光的峰值波长范围为560nm～610nm(黄光波长)，斜坡量子阱结构发出的光的峰值波长为440nm～480nm(蓝光波长)。与利用蓝光半导体发光元件激发黄色荧光再将蓝光和激发黄光按比例混合从而产生白光的现有技术相比，本实施例的多量子阱层可以直接产生用于合成白光的蓝光和黄光，可以提高发光效率，简化封装工艺，降低成本，并且不存在环境问题。

其次，本实用新型的平台结构组成的图形和/或所述斜坡结构组成的图形呈阵列排布，相对于现有技术来说，本实用新型的斜坡量子阱结构和平台量子阱结构的分布是规则的，排布均匀，而且本实用新型的斜坡量子阱结构和平台量子阱结构的密度也是可以精确控制的，进而可以精确控制斜坡量子阱结构和平台量子阱结构的占比。

而且，本实用新型在平台量子阱结构发光波长确定的情况下，可以通过调整斜坡量子阱结构的斜面的倾斜角度来调整所述斜坡量子阱结构的厚度和In组分，进而调整斜坡量子阱结构的发光波长，然后再通过调整斜坡量子阱结构和平台量子阱结构的占比来调整两种发光波长的发光强度，从而调整混合光的光色。

此外，可以理解的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

而且还应该理解的是，本实用新型并不限于此处描述的特定的方法、化合物、材料、制造技术、用法和应用，它们可以变化。还应该理解的是，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本实用新型的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。因此，例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。因此，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此处描述的结构将被理解为还引述该结构的功能等效物。可被解释为近似的语言应该被那样理解，除非上下文明确表示相反意思。

而且为了便于描述，可以在本实用新型中使用诸如“在……上”、“在……之上”、“在……上方”、“上”“上部”等的空间相对术语来描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了在附图中所描绘的取向之外，空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的不同取向。装置可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它取向)并且同样可以相应地解释本文使用的空间相对描述词。而且在本实用新型中，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。需要说明的是，本实用新型实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

Claims (10)

1.一种半导体发光元件，其特征在于，从下至上依次包括：衬底、缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，其中所述第一型半导体层由至少一个平台结构和与所述平台结构相邻的斜坡结构构成，所述平台结构组成的图形和/或所述斜坡结构组成的图形呈阵列排布，所述多量子阱层包括位于所述平台结构上的平台量子阱结构和位于所述斜坡结构上的斜坡量子阱结构。

2.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述斜坡量子阱结构发出的光的峰值波长为440nm～480nm，所述平台量子阱结构发出的光的峰值波长为560nm～610nm_。

3.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述斜坡量子阱结构在所述衬底上的投影面积占比为30％～50％，所述平台量子阱结构在所述衬底上的投影面积占比为50％～70％。

4.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，单个所述斜坡量子阱结构投影在所述衬底上的图案的宽度为40nm～200nm。

5.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述斜坡量子阱结构的上表面为斜面，所述斜坡量子阱结构的斜面与所述衬底的上表面之间形成的锐角角度为45°～75°。

6.如权利要求5所述的半导体发光元件，其特征在于，所述斜坡量子阱结构的斜面的高度或深度为80nm～200nm。

7.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述多量子阱层为阱层和垒层交替生长形成的周期型结构，所述斜坡量子阱结构中的阱层的单周期厚度小于所述平台量子阱结构中的阱层的单周期厚度，所述斜坡量子阱结构中的垒层的单周期厚度小于所述平台量子阱结构中的垒层的单周期厚度。

8.如权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于，所述平台量子阱结构中的阱层的单周期厚度为2nm～5nm，所述平台量子阱结构中的垒层的单周期厚度为8nm～15nm。

9.如权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于，所述斜坡量子阱结构中的阱层的单周期厚度为1nm～3nm，所述斜坡量子阱结构中的垒层的单周期厚度为4nm～12nm。

10.如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，所述平台量子阱结构与所述斜坡量子阱结构的位置关系为所述斜坡量子阱结构被所述平台量子阱结构包围、所述平台量子阱结构被所述斜坡量子阱结构包围以及所述平台量子阱结构与所述斜坡量子阱结构交替排列中的一种。