[实用新型]一种发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，具体地，涉及一种发光二极管。

背景技术

发光二极管（LED）是一种能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件，氮化镓（GaN）基发光二极管作为固态光源一经出现便以其高效率、长寿命、节能环保、体积小等优点，成为国际半导体和照明领域研发与产业关注的焦点。以氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)和氮化铟铝镓(AlGaInN)为主的III-Ⅴ族氮化物材料，由于具有连续可调的直接带宽（0.7～6.2eV），覆盖了从紫外光到红外光的光谱范围，成为制造蓝光、绿光和白光LED器件的理想材料。

然而，目前的发光二极管及其制备方法仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本实用新型是基于发明人的以下发现而完成的：

目前基于蓝宝石衬底的LED，普遍存在难以兼顾散热性能以及发光效率的问题。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于如采用正装结构的LED，则器件散热性能差，难以用于大功率发光二极管之中。而一般的倒装二极管结构，虽然可以解决衬底散热的问题，但是一方面由于电极与基板之间的共晶材料通常为金属合金，对光有比较强的吸收作用，另一方面，发光区发出来的光在p型层、共晶材料以及基板之间的来回传播和反射，因而发光损失严重，严重影响了发光效率。虽然上述问题也可以通过采用在最外一层p型层与电极之间沉积金属光反射层得到缓解，但由于该金属光反射层与p型层之间的欧姆接触比较差，因此导致器件的电压性能变差，且需要在生长完外延层之后单独再沉积金属反射层，制作工艺比较复杂。

有鉴于此，在本实用新型的第一方面，本实用新型提出了一种发光二极管。根据本实用新型的实施例，该发光二极管包括：衬底；第一类型半导体层，所述第一类型半导体层设置在所述衬底上，所述第一类型半导体层具有台阶，所述台阶以外区域设置有第一类型电极；多量子阱发光层，所述多量子阱发光层设置在所述台阶上；第二类型半导体层，所述第二类型半导体层设置在所述多量子阱发光层上，所述第二类型半导体层上设置有第二类型电极；第二类型接触层，所述第二类型接触层设置在所述第二类型半导体层的上表面上；超晶格反射层，所述超晶格反射层设置在所述第二类型半导体层以及所述第二类型接触层之间，或者设置在所述第二类型接触层上表面上；以及基板，所述第一类型电极以及所述第二类型电极倒装在所述基板上。具有上述结构的发光二极管可以利用超晶格反射层反射发光区发出的光，同时倒装结构保证了该发光二极管而能够具有较好的散热性能。由此，该发光二极管具有较为优良的散热性能以及较高的发光效率。

优选的，所述超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构。

优选的，所述AlGaN/GaN超晶格结构的周期数为20~50。

优选的，周期厚度为2~4nm。

优选的，所述第一类型半导体层是由N型氮化镓形成的，所述第二类型半导体层是由P型氮化镓形成的。

优选的，所述第二类型接触层为InGaN。

优选的，所述衬底以及所述第一类型半导体层之间进一步包括：

第一类型半导体成核层，所述第一类型半导体成核层设置在所述衬底上；以及

第一类型半导体层缓冲层，所述第一类型半导体层缓冲层设置在所述第一类型半导体成核层以及所述第一类型半导体层之间。

优选的，所述发光二极管进一步包括：应力释放层，所述应力释放层设置在所述第一类型半导体层以及所述多量子阱发光层之间。

优选的，所述应力释放层由多个依次层叠的InGaN亚层以及GaN亚层形成，或者所述应力释放层为InGaN/GaN超晶格结构。

优选的，所述发光二极管进一步包括：电子阻挡层，所述电子阻挡层设置在所述多量子阱发光层以及所述第二类型半导体层之间。

附图说明

图1显示了根据本实用新型一个实施例的发光二极管的结构示意图；

图2显示了根据本实用新型另一个实施例的发光二极管的结构示意图；

图3显示了根据本实用新型又一个实施例的发光二极管的结构示意图；

图4显示了根据本实用新型又一个实施例的发光二极管的结构示意图；

图5显示了根据本实用新型又一个实施例的发光二极管的结构示意图；

图6显示了根据本实用新型一个实施例的超晶格反射层的结构示意图；以及