[发明专利]氮化物系半导体发光结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体发光结构，特别涉及靠近P型半导体层侧的障壁层(barrier layer)共掺杂有P型及N型离子的氮化物系半导体发光结构。

背景技术

三五族氮化物半导体材料是目前发光组件的主流材料，由于其优异的材料特性，因此被广泛的应用在全彩显示器、发光二极管、半导体雷射等方面，特别是最近相当热门的白光LED及下一代DVD播放器。有鉴于此，不仅半导体主动层发光区的功效必须被最佳化，且整体装置的使用寿命及输出功率都必须被最大化。因此，本发明人研发一种改良式氮化物系半导体发光结构以改善现有技术多余应力残留的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种氮化物系半导体发光结构，其特征在于靠近P型半导体层侧的障壁层共掺杂有P型及N型离子。

根据本发明的上述目的，发明人提出一种氮化物系半导体发光结构，其包含：一P型氮化物系半导体层、一N型氮化物系半导体层及一氮化物系半导体主动层，该氮化物系半导体主动层形成于P型氮化物系半导体层及N型氮化物系半导体层之间。其中该氮化物系半导体主动层包含井层(well layer)与障壁层(barrier layer)交互积层而构成的多重量子井构造，其特征在于，上述主动层的障壁层中，靠近P型氮化物系半导体层侧的障壁层共掺杂有P型及N型离子，且靠近该N型氮化物系半导体层侧的障壁层的厚度大于靠近该P型氮化物系半导体层侧的障壁层的厚度。上述P型离子可为镁离子，N型离子可为硅离子。另外，靠近该N型氮化物系半导体层侧的障壁层掺杂有N型离子，且本发明与现有技术的差异还在于P型氮化物系半导体层不含铝离子。

值得一提的是，本发明的氮化物系半导体主动层还包含一发光区及一非发光区，其特色在于发光区及非发光区皆由至少一障壁层与至少一井层所组成，每一个障壁层及井层彼此交互积层，且该非发光区的该井层不掺杂离子。

本发明的氮化物系半导体发光结构还包含一基材及一缓冲层。其中，缓冲层形成于基材表体上，且N型氮化物系半导体层依序形成于缓冲层表体上。该N型氮化物系半导体层也可直接形成于基材表体上。

综上所述，根据本发明的氮化物系半导体发光结构，其可具有以下特点和有益效果：

(1)本发明的氮化物系半导体发光结构，其中靠近P型氮化物系半导体层的障壁层共掺杂有P型及N型离子；

(2)本发明的氮化物系半导体发光结构，其中P型氮化物系半导体层不含铝离子；

(3)本发明的氮化物系半导体发光结构，其中非发光区的结构能够使得制程中氮化物系半导体主动层多余的剪应力得以释放及整体电压得以被控制；

(4)本发明的氮化物系半导体发光结构，其中缓冲层可缓冲结构的应力，以使磊晶的效果得以提升。

附图说明

图1A为本发明的氮化物系半导体发光结构第一实施例的示意图。

图1B为本发明的氮化物系半导体发光结构的氮化物系半导体主动层的示意图。

图2为本发明的氮化物系半导体发光结构第二实施例的示意图。

结合附图在其上标记以下附图标记：

1-基材；2-缓冲层；3-低温GaN层；3’-GaN层；4-高温GaN层；5-N型氮化物系半导体层；6-氮化物系半导体主动层；61-非发光区；611-第一障壁层；612-井层；613-障壁层；62-发光区；621-最后障壁层；622-井层；623-障壁层；7-P型氮化物系半导体层。

具体实施方式

以下将结合相关附图，说明本发明的氮化物系半导体发光结构的实施例，为便于理解，下述实施例中的相同组件将以相同的符号标示来说明。