[发明专利]一种氮化物发光二极管

说明书

本发明公开了一种氮化物发光二极管，包括：N型氮化物半导体，具有V‑pits的多量子阱，V‑pits调制填充层，电子阻挡层以及P型氮化物半导体，其特征在于：多量子阱和电子阻挡层之间或电子阻挡层和P型氮化物半导体之间至少具有一层V‑pits调制填充层，该层由V‑pits开口封闭层和V‑pits开口开启层构成的周期结构组成，通过V‑pits的开口的张大和缩小形成的周期结构，提升P型空穴注入量子阱的效率和局域量子限制效应，并提升对量子阱出射光的反射和散射，提升发光二极管的发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体光电器件领域，特别是一种具有V-pits调制填充层的氮化物发光二极管。

背景技术

现今，发光二极管（LED），特别是氮化物发光二极管因其较高的发光效率，在普通照明领域已取得广泛的应用。因氮化物发光二极管的底层存在缺陷，导致生长量子阱时缺陷延伸会形成V-pits。V-pits的侧壁的势垒大于多量子阱的势垒，导致电子不易跃迁进入V-pits的缺陷非辐射复合中心，同时，V-pits侧壁可对多量子阱发出的光进行反射，改变发光角度，降低全反射角对出光影响，提升光提取效率，提升发光效率和发光强度。同时，V-pits之间形成类似铟组分的涨落区域和量子尺寸区域，可以提升量子阱内电子和空穴的量子限制效应，提升电子和空穴的复合几率。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有V-pits调制填充层的氮化物发光二极管，通过在多量子阱和电子阻挡层之间或电子阻挡层和P型氮化物半导体之间制作至少一层V-pits调制填充层，所述V-pits调制填充层由V-pits开口封闭层和V-pits开口开启层构成的周期结构组成，通过V-pits的开口的张大和缩小形成的周期性量子结构，提升P型空穴注入量子阱的效率和局域量子限制效应，提升电子和空穴的复合几率，并提升对量子阱出射光的反射和散射，提升发光二极管的发光效率。

一种具有V-pits调制填充层的氮化物发光二极管，包括：N型氮化物半导体，具有V-pits的多量子阱，V-pits调制填充层，电子阻挡层以及P型氮化物半导体，其特征在于：多量子阱和电子阻挡层之间或电子阻挡层和P型氮化物半导体之间至少具有一层V-pits调制填充层，所述V-pits调制填充层由V-pits开口封闭层和V-pits开口开启层构成的周期结构组成，形成V-pits的开口的张大和缩小形成的周期性量子结构。

进一步地，所述V-pits调制填充层由V-pits开口封闭层和V-pits开口开启层组成的周期结构的周期数为n，其中n≥2，第一层和最后一层均为V-pits开口封闭层。

进一步地，所述V-pits调制填充层的V-pits开口封闭层形成V-pits的开口尺寸为5~50nm，V-pits的开口角度为50°~60°；所述V-pits开口开启层形成的V-pits的开口尺寸为50~500nm，V-pits的开口角度为55°~70°。

进一步地，所述每一周期的V-pits开口封闭层由氮化镓GaN组成，生长温度为800-1000°C，厚度为50~500nm，Mg掺杂浓度为1.0E19~1.0E20cm^-3。

进一步地，所述每一周期的V-pits开口开启层由Al_xIn_yGa_1-x-yN组成，其中0.2≤x≤1，0≤y≤0.2，In组分低于多量子阱的In组分，生长温度为700~800°C，厚度为50~500nm，该层无Mg掺杂。

附图说明

图1为传统多量子阱具有V-pits的氮化物发光二极管示意图。

图2为本发明实施例的具有V-pits调制填充层的氮化物发光二极管的示意图。

图3为本发明实施例的具有V-pits调制填充层的氮化物发光二极管的V-pits开口封闭层和开口开启层的示意图。