[发明专利]紫外光C发光二极管

说明书

本发明公开一种紫外光C发光二极管，其包括N型半导体层、P型半导体层、有源层、第一电子阻挡层及第二电子阻挡层。有源层位于N型半导体层和P型半导体层之间，有源层发出的光谱的最大峰值的波长是落在230纳米至280纳米的范围内，且有源层中的镁的浓度小于10¹⁷原子数/立方厘米。第一电子阻挡层和第二电子阻挡层位于P型半导体层和有源层之间，第二电子阻挡层中的镁的浓度大于第一电子阻挡层中的镁的浓度，且第二电子阻挡层中的镁的浓度大于10¹⁸原子数/立方厘米。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管，且特别是涉及一种紫外光C发光二极管。

背景技术

紫外光C发光二极管(ultraviolet C light-emitting diode,UVC-LED)结构中的电子阻挡层(electron blocking layer,EBL)为了让空穴载流子容易注入于发光层，会通过掺杂铍、镁或锌等形成P型半导体。如此一来，除了可以增加空穴浓度外，更进一步可以提高紫外光C发光二极管元件的效能。

但是当在电子阻挡层中掺杂铍、镁或锌等时，由于电子阻挡层中的铝浓度相较发光层中的量子势垒中的铝浓度高，使得铍、镁或锌等不易掺杂。另一方面，若提高铍、镁或锌等的掺杂量，则会面临的问题是铍、镁、锌等的记忆效应(memory effect)及其扩散到量子阱中。如此一来，过多的杂质会在量子阱中形成缺陷，导致紫外光C发光二极管元件的发光效能下降，且产生不必要的缺陷放光。

发明内容

本发明提供一种紫外光C发光二极管，其具有较佳的发光效能。

本发明的一实施例提出一种紫外光C发光二极管，其包括N型半导体层、P型半导体层、有源层、第一电子阻挡层及第二电子阻挡层。有源层位于N型半导体层和P型半导体层之间，有源层发出的光谱的最大峰值的波长是落在230纳米至280纳米的范围内，且有源层中的镁的浓度小于10¹⁷原子数/立方厘米。第一电子阻挡层和第二电子阻挡层位于P型半导体层和有源层之间，第二电子阻挡层中的镁的浓度大于第一电子阻挡层中的镁的浓度，且第二电子阻挡层中的镁的浓度大于10¹⁸原子数/立方厘米。

在本发明的实施例的紫外光C发光二极管中，由于采用了第二电子阻挡层中的镁的浓度大于第一电子阻挡层中的镁的浓度，且第二电子阻挡层中的镁的浓度大于10¹⁸原子数/立方厘米的设计，因此通过特定比例关系的镁掺杂，可以有效抑制有源层中的电子溢流至P型半导体层的情形，进而提升紫外光C发光二极管的元件效能。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的紫外光C发光二极管的剖面示意图；

图2为利用二次离子质谱仪测量图1的紫外光C发光二极管所得的成分分布图；

图3为图1的紫外光C发光二极管的光谱图；

图4为一比较例中的紫外光C发光二极管的能带图；

图5为图1的紫外光C发光二极管的能带图；

图6是本发明的另一实施例的紫外光C发光二极管的剖面示意图；

图7为利用二次离子质谱仪测量一比较例的紫外光C发光二极管所得的成分分布图；

图8为图7的比较例的紫外光C发光二极管的光谱图；

图9为利用二次离子质谱仪测量本发明的另一实施例的紫外光C发光二极管所得的成分分布图；

图10为图9对应的实施例的紫外光C发光二极管的光谱图；

图11为本发明的又一实施例的紫外光C发光二极管的剖面示意图；