[发明专利]发光设备

说明书

提供了一种发光设备，所述发光设备包括：n型氮化物半导体层；设于n型氮化物半导体层上方的活性层；以及设于活性层上方的p型氮化物半导体层。n型氮化物半导体层包括：n型氮化物层；设于n型氮化物层上方的第一中间层；设于第一中间层上方的n型调制掺杂层。该发光二极管包括位于n型调制掺杂层上方的第二中间层。第二中间层包括其n型掺杂浓度比n型调制掺杂层的n型掺杂浓度高的子层。

本申请要求于2014年4月25日提交的10-2014-0050041号韩国专利申请及于2014年8月19日提交的10-2014-0107556号韩国专利申请的优先权及权益，这些文献的内容以参考的方式整体并入文本中。

技术领域

本专利文献中公开的技术涉及一种n型氮化物半导体层，以及一种发光二极管。

背景技术

近来，广泛地被用作发光二极管基底材料的氮化物半导体通过在诸如氮化镓衬底的同质衬底或者诸如蓝宝石衬底的异质衬底上生长氮化物半导体的方式来制造。然而，由于氮化镓具有2,000℃或更高的熔点及非常高的氮蒸汽压，因此难以制造氮化镓的结晶。因此，氮化物半导体通常生长在异质衬底上，诸如蓝宝石衬底、碳化硅(SiC)衬底、硅(Si)衬底或类似物上。

发明内容

本专利文献中公开的技术的实施方式的实例提供了生长n型氮化物半导体层的方法，该半导体层表现出良好的结晶度和电子注入效率。

此外，本专利文献中公开的技术的实例提供了一种发光二极管及其制造方法，其允许均匀的电流扩散，并且在半导体层的结晶度和电子注入效率方面表现出良好的特性以提供高的发光效率。

根据公开技术的一个方面，提供了一种发光设备，其包括：n型氮化物半导体层；设于n型氮化物半导体层上方的活性层；以及设于活性层上方的p型氮化物半导体层，其中n型氮化物半导体层包括n型氮化物基底层、设于n型氮化物基底层上方的第一中间层、形成于第一中间层上方的n型调制掺杂层、以及设于n型调制掺杂层上方的第二中间层，其中第二中间层包括其n型掺杂浓度比n型调制掺杂层的n型掺杂浓度高的子层(sub-layer)。根据公开技术的一个实施方式提供的发光设备可具有高的发光效率和低的正向电压。

在一些实施方式中，第二中间层可以包括超晶格层，该超晶格层包括第一子中间层和第二子中间层的堆叠结构，第二子中间层的掺杂浓度低于第一子中间层，第一子中间层的n型掺杂物浓度约为1×10¹⁸原子/cm³或更大。

在一些实施方式中，n型调制掺杂层的n型掺杂物浓度可以等于或者大于约1×10¹⁷原子/cm³，n型调制掺杂层的掺杂浓度可低于第二中间层的第一子中间层。

在一些实施方式中，n型调制掺杂层可以包括这样一种结构，其包括形成堆叠结构的相对低掺杂浓度区域和相对高掺杂浓度区域，从远离第二中间层设置的一个相对高掺杂浓度区域至靠近第二中间层设置的另一相对高掺杂浓度区域，n型调制掺杂层的相对高掺杂浓度区域的掺杂浓度在空间上变化。

在一些实施方式中，第二中间层包括超晶格结构，该结构包括第一子中间层，且相对靠近活性层设置的一个第一子中间层的掺杂浓度可高于相对远离活性层设置的另一第一子中间层。

在一些实施方式中，发光设备还可以包括：第一超晶格层，其设置在n型氮化物半导体层和活性层之间；以及第二超晶格层，其夹置于第一超晶格层和活性层之间，其中第一超晶格层可包括其中GaN层和InGaN层重复彼此叠置的结构，第二超晶格层可包括其中Al_xGa_(1-x)N层和Al_yGa_(1-y)N层(0<x<1,0<y<1,且y<x)重复彼此叠置的结构。