[实用新型]多波长发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体照明器件技术领域，具体涉及一种多波长发光二极管。

背景技术

半导体发光二极管(LED)作为光源以其功耗低、寿命长、可靠性高等特点，在日常生活中的许多领域得到了普遍的认可，在电子产品中得到广泛应用，例如显示器背光等。近年来，以GaN基发光二极管为代表的短波长发光二极管在基础研究和商业应用上取得了很大进步。目前普遍应用的GaN基发光二极管中的多量子阱结构如图1所示，图中的InGaN/GaN多量子阱结构110由GaN势垒层113和InGaN势阱层112多层堆叠而成，其上形成有p型掺杂的AlGaN层111，其下方形成有n型掺杂的AlGaN层114。

半导体发光二极管的最大的市场之一便是将传统的灯泡替换为节能灯。但目前的发光二极管制造集中于单一波长的发光二极管，要转化为白光必须通过荧光物质。这种方式在应用于照明或发光应用时会降低能量转换效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多波长发光二极管，能够发出多个波长的光线，混合后成为白光，从而提高能量转化效率并降低制造成本。

本实用新型提供了一种多波长发光二极管，包括：

复数个多量子阱发光单元；

位于所述复数个多量子阱发光单元上方的p型掺杂的AlGaN层、位于所述p型掺杂的AlGaN层上方的p⁺掺杂的GaN层，位于所述p⁺掺杂的GaN层上方的透明导电膜以及位于所述透明导电膜上方的p型欧姆接触电极；

位于所述复数个多量子阱发光单元下方的n⁺掺杂的GaN层、位于所述n⁺掺杂的GaN层下发的n型掺杂的GaN层、位于所述n型掺杂的GaN层下方的GaN缓冲层、与所述n⁺掺杂的GaN层接触的n型欧姆接触电极，以及位于所述GaN缓冲层下方的衬底；

其中，所述复数个多量子阱发光单元所发出光线的波长沿光传播方向递减。

可选的，所述复数个多量子阱发光单元的数量大于或等于2。

可选的，每个多量子阱发光单元包括N个量子阱，所述N个量子阱中的N包括大于等于1且小于等于100的整数。

可选的，所述量子阱发光单元包括非掺杂的势垒层和非掺杂的势阱层，且所述势阱层的带隙小于所述势垒层。

可选的，所述复数个多量子阱发光单元包括第一多量子阱发光单元、第二多量子阱发光单元和第三多量子阱发光单元，所述第一多量子阱发光单元位于n型掺杂GaN层的上方，所述第三多量子阱发光单元位于所述p型掺杂AlGaN层的下方。

可选的，所述第一多量子阱发光单元的发光波长大于所述第二多量子阱发光单元的发光波长，所述第二多量子阱发光单元的发光波长大于所述第三多量子阱发光单元的发光波长。

可选的，所述第一多量子阱发光单元的势垒层材料的光学带隙大于2eV，势阱层材料的光学带隙小于2eV；

所述第二多量子阱发光单元的势垒层材料的光学带隙大于2.5eV，势阱层材料的光学带隙小于2.5eV；

所述第三多量子阱发光单元的势垒层材料的光学带隙大于3eV，势阱层材料的光学带隙小于3eV。

可选的，所述复数个多量子阱发光单元之间具有高带隙势垒材料层。

可选的，所述高带隙势垒材料为AlGaN。

可选的，所述衬底为蓝宝石、硅或锗。

可选的，所述第一多量子阱发光单元的势垒层材料包括GaN或AlGaAs，势阱层材料包括GaAs或InP；

所述第二多量子阱发光单元的势垒层材料包括GaN，势阱层材料包括InN或GaP或AlP或AlAs或InGaP；

所述第三多量子阱发光单元的势垒层材料包括GaN，势阱层材料包括InGaN。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的多波长发光二极管包括多个多量子阱结构的发光单元，每个多量子阱结构发出不同波长的光线，且发光波长沿光传播方向递减，降低了光损耗，不同波长的光线混合后成为白光，较单一波长的发光二极管具有更高的能量转换效率。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为GaN基发光二极管中的多量子阱结构示意图；