[发明专利]紫外发光二极管及其制作方法

说明书

本发明提供一种紫外发光二极管及其制作方法，紫外发光二极管包括：缓冲层；n型层，位于所述缓冲层上；应力调变层，位于所述n型层上；量子阱发光层，位于所述应力调变层上；以及p型层，位于所述量子阱发光层上；所述应力调变层由晶格常数小于所述n型层、所述量子阱发光层及所述p型层的材料构成，用以调变所述紫外发光二极管外延结构的翘曲。本发明在外延结构的n型层与量子阱发光层之间引入Al_xGa_yIn_1‑x‑yN应力调变层，将组分Al调整至70％以上，可以减少后续生长量子阱发光层时的翘曲，并同时改善该量子井发光层的表面温度均匀性，进而提升外延结构发光波长均匀性。

技术领域

本发明属于半导体照明器件设计及制造领域，特别是涉及一种紫外发光二极管及其制作方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

紫外发光二极管(UV Light Emitting Diode，UV-LED)是一种能够直接将电能转化为紫外光线的固态的半导体器件。随着技术的发展,紫外发光二极管在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面有着广阔的市场应用前景。除此之外，紫外LED也越来越受到照明市场的关注。因为通过紫外LED激发三基色荧光粉，可获得普通照明的白光

近年来紫外发光二极管随着产品功率提升与技术精进，加上寿命长、体积小等优势，已逐渐取代较低功率的汞灯。同时国际禁汞的《水俣公约》将于2020年生效，这一政策将加速紫外发光二极管规模化应用的到来。

如图1～图4所示，目前深紫外发光二极管结构的制造工艺通常包括：

1)提供一衬底101，如图1所示。

2)于衬底101上形成AlN缓冲层102，如图2所示。

3)于AlN缓冲层102上形成n型AlGaN层103，如图3所示。

4)于n型AlGaN层103形成量子阱发光层104，以及于量子阱发光层104上形成p型AlGaN层105，如图4所示。

如图3所示，由于n型AlGaN层103生长在AlN缓冲层102上，晶格失配会使n型AlGaN层103受到极大压应力(compressive strain)，以致外延结构翘曲呈现凸起形状(convexprofile)，导致量子阱发光层104生长时表面温度不均匀，而影响波长均匀性。

基于以上所述，提供一种可以有效防止紫外发光二极管翘曲的紫外发光二极管及其制作方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种紫外发光二极管及其制作方法，用于解决现有技术中紫外发光二极管容易发生翘曲的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种紫外发光二极管，包括：缓冲层；n型层，位于所述缓冲层上；量子阱发光层，位于所述n型层上；以及p型层，位于所述量子阱发光层上；所述紫外发光二极管还包括应力调变层，其位置包括位于所述n型层内、位于所述n型层及所述量子阱发光层之间以及位于所述量子阱发光层内中的一种；所述应力调变层由晶格常数小于所述n型层、所述量子阱发光层及所述p型层的材料构成，用以调变所述紫外发光二极管外延结构的翘曲。

优选地，所述应力调变层的材料包含Al_xGa_yIn_1-x-yN，其中x≥70％，y≥0，x+y≤1。