[发明专利]一种氮化物半导体发光二极管

说明书

本发明公开一种氮化物半导体发光二极管，包括：N型氮化物半导体，V‑pits，多量子阱，至少具有一V‑pits开启层和/或至少具有一V‑pits调制层，以及P型氮化物半导体，其特征在于：所述V‑pits开启层和V‑pits调制层具有不同的C碳含量，调节（10‑11）面和（0001）面的速率匹配，通过控制C含量控制位错线开出V‑pits并调控V‑pits尺寸和密度；并控制In_kGa_1‑kN/GaN的厚度比例和In_zGa_1‑zN/GaN的厚度比例，调控V‑pits的尺寸和密度。

技术领域

本发明涉及半导体光电器件领域，特别是一种氮化物半导体发光二极管。

背景技术

现今，氮化物半导体发光二极管（LED），因其较高的发光效率、波长连续可调、节能环保等优点，目前已广泛应用于室内白光照明、手机背光照明、电视背光照明、显示照明、路灯、景观灯等领域。采用量子结构的氮化物发光二极管通过局域量子限制作用，可提升有源区的电子和空穴波函数的交叠几率和复合效率，使量子效率再提升至一个新的台阶。由于III族氮化物一般在蓝宝石或SiC等异质衬底上进行异质外延，不同材料之间的晶格失配和热失配会产生位错或缺陷，且这些位错线会随着外延层的生长而向上延伸。传统氮化物半导体，在生长InGaN/GaN量子阱过程，由于生长温度较低，层层之间的生长被破坏而在量子阱区域形成V-pits，该V-pits开启位置在多量子阱里。由于V-pits的中心连接着位错线，若电子和空穴在注入量子阱时会被V-pits俘获，则量子阱的电子和空穴会在V-pits中心的位错线进行非辐射复合，降低复合效率。

为了解决连接着V-pits中心的位错线俘获电子和空穴形成非辐射复合的问题，有必须提出一种氮化物半导体发光二极管。

发明内容

为了解决连接着量子阱V-pits中心的位错线俘获电子和空穴形成非辐射复合的问题，本发明提出一种氮化物半导体发光二极管，通过插入V-pits开启层使V-pits的开启位置提前至多量子阱与N型氮化物半导体之间，通过控制第一V-pits调制层和第二V-pits调制层的C碳含量，调节（10-11）面和（0001）面的速率匹配，并控制In_zGa_1-zN/GaN的厚度比例和In_kGa_1-kN/GaN的厚度比例，调控V-pits的尺寸和密度，从而避免连接V-pits尖端的位错线俘获注入量子阱的电子和空穴，防止V-pits底部的穿透位错产生非辐射复合，从而提升电子和空穴的注入和复合效率。