[发明专利]含氮半导体元件

说明书

本发明提供了一种含氮半导体元件，其包括第一型掺杂半导体层、多重量子阱层以及第二型掺杂半导体层。多重量子阱层包括多个能障层以及多个能阱层，这些能阱层与这些能障层交替排列。多重量子阱层位于第一型掺杂半导体层以及第二型掺杂半导体层之间，其中这些能阱层的其中之一与第二型掺杂半导体层连接。

技术领域

本发明是有关于一种半导体元件，且特别是有关于一种含氮半导体元件。

背景技术

在一般的半导体元件中，为了增加电子电洞结合的机率以及提高电子阻障，会在主动层与P型半导体层之间设置氮化铝铟镓(Al_xIn_yGa_1-x-yN) 的四元半导体层，且此半导体层中可能会添加有高浓度的镁或碳。然而，如何进一步增强载子浓度并提升载子在主动层之间的结合效率仍是本领域技术人员主要努力的目标之一。

发明内容

本发明提供一种含氮半导体元件，其具有良好的质量以及发光效率。

本发明的实施例的含氮半导体元件包括第一型掺杂半导体层、多重量子阱层、第二型掺杂半导体层。多重量子阱层包括多个能障层以及多个能阱层，这些能阱层与这些能障层交替排列。多重量子阱层位于第一型掺杂半导体层以及第二型掺杂半导体层之间，其中这些能阱层的其中之一与第二型掺杂半导体层连接。

在本发明的一实施例中，上述的第二型掺杂半导体层包括连接多重量子层的第一氮化铝铟镓层，且第一氮化铝铟镓层掺杂有第二型掺杂物。

在本发明的一实施例中，上述的第一氮化铝铟镓层的第二型掺杂物是镁，且镁在第一氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于10¹⁹cm^-3。

在本发明的一实施例中，上述的铝在第一氮化铝铟镓层中以相同的浓度分布。

在本发明的一实施例中，上述的第一氮化铝铟镓层的材质为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N，0≦x1＜0.5，0≦y1＜0.3。

在本发明的一实施例中，上述的铝在第一氮化铝铟镓层中的浓度自连接多重量子阱层的一侧往远离多重量子阱层的一侧增加。

在本发明的一实施例中，上述的第一氮化铝铟镓层的材质自 Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N变化至Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N，0≦x1,x2＜0.5，0≦y1,y2＜0.3， x1＜x2。

在本发明的一实施例中，上述的第一氮化铝铟镓层的厚度落在0.1纳米至20纳米的范围。

在本发明的一实施例中，上述的第二型掺杂半导体层还包括一第二氮化铝铟镓层，第一氮化铝铟镓层配置于多重量子阱层与第二氮化铝铟镓层之间，第二氮化铝铟镓层掺杂有第二型掺杂物，且第二氮化铝铟镓层的第二型掺杂物浓度大于第一氮化铝铟镓层的第二型掺杂物浓度。

在本发明的一实施例中，上述的第二氮化铝铟镓层的第二型掺杂物是镁、碳或二者，镁在第二氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于10¹⁹cm^-3，碳在第二氮化铝铟镓层的掺杂浓度大于1×10¹⁷cm^-3，且碳在第二氮化铝铟镓层的浓度大于碳在第一氮化铝铟镓层的浓度。

在本发明的一实施例中，上述的铝在第二氮化铝铟镓层中以相同的浓度分布，或是以高低交错的浓度分布。

在本发明的一实施例中，上述的铝在第二氮化铝铟镓层中的浓度自连接第一氮化铝铟镓层的一侧往远离第一氮化铝铟镓层的一侧增加或减少。