[发明专利]一种半导体发光元件

说明书

本发明公开一种半导体发光元件，依次包括衬底、n型氮化物半导体，多量子阱，V‑pits，CuInP/Ag₂S核壳量子点，AgInS₂/CuInS₂核壳量子点以及p型氮化物半导体，其特征在于所述CuInP/Ag₂S核壳量子点发出红光；所述AgInS₂/CuInS2核壳量子点发出绿光，所述多量子阱发出蓝光，从而在同一外延片内形成发出红光、蓝光和绿光的半导体发光元件。

技术领域

本发明涉及半导体光电器件领域，特别是一种半导体发光元件。

背景技术

半导体发光元件具有可调范围广泛的波长范围，发光效率高，节能环保，可使用超过10万小时的长寿命、尺寸小、可设计性强等因素，已逐渐取代白炽灯和荧光灯，成长普通家庭照明的光源，并广泛应用新的场景，如户内高分辨率显示屏、户外显屏、手机电视背光照明、路灯、车灯、手电筒等应用领域。但是，高In组分氮化物的材料生长质量差，导致发光效率低，难以形成红光氮化物发光元件。通常白光发光元件采用氮化物半导体蓝光二极管激光荧光粉获得白光。一般红绿蓝RGB的白光采用GaAs红光芯片结合氮化物半导体的蓝光与绿光芯片形成RGB的白光，但该方法的成本较高，RGB的亮度均匀性不易控制匹配等。

鉴于以上的困难与不足，有必要提出一种在外延片上直接形成红绿蓝光混合的白光发光元件或微米Micro/纳米Nano-LED。

发明内容

本发明公开一种半导体发光元件，依次包括衬底、n型氮化物半导体，多量子阱，V-pits，CuInP/Ag₂S核壳量子点，AgInS₂/CuInS₂核壳量子点以及p型氮化物半导体，其特征在于所述CuInP/Ag₂S核壳量子点发出红光；所述AgInS₂/CuInS₂核壳量子点发出绿光，所述多量子阱发出蓝光，从而在同一外延片内形成发出红光、蓝光和绿光的半导体发光元件。

进一步地，所述V-pits由第一V-pits和第二V-pits组成，所述CuInP/Ag₂S核壳量子点和AgInS₂/CuInS₂核壳量子点位于V-pits内部；所述第一V-pits内具有CuInP/Ag₂S核壳量子点发出红光；所述第二V-pits内具有AgInS₂/CuInS₂核壳量子点发出绿光；所述第一V-pits和第二V-pits之间的多量子阱发出蓝光，从而在同一外延片内形成红光、绿光和蓝光三基色的发光元件。

进一步地，所述CuInP/Ag₂S核壳量子点还可掺杂Er、Eu元素进行波长调控，通过控制Er和Eu元素的掺杂浓度控制CuInP/Ag₂S核壳量子点的发光波长；所述Er或Eu掺杂元素在CuInP/Ag₂S核壳量子点的掺杂浓度为1.0 E6cm^-3~1.0 E21 cm^-3。所述CuInP/Ag₂S核壳量子点包括以下掺杂组合形式CuInP:Er/Ag₂S核壳量子点，CuInP/Ag₂S:Er核壳量子点，CuInP:Eu/Ag₂S核壳量子点，CuInP/Ag₂S:Eu核壳量子点，CuInP:Er/Ag₂S:Er核壳量子点，CuInP:Er/Ag₂S:Eu核壳量子点，CuInP:Eu/Ag₂S:Eu核壳量子点，CuInP:Eu/Ag₂S:Er核壳量子点。