[实用新型]铝镓氮基紫外LED外延结构及紫外LED灯

说明书

本实用新型涉及一种铝镓氮基紫外LED外延结构及紫外LED灯，铝镓氮基紫外LED外延结构包括依次叠层设置的衬底、缓冲层、第一铝镓氮层、发光层、电子阻挡层、第二铝镓氮层以及氮化镓层；电子阻挡层包括厚度相等的第一铝镓氮阻挡层、第二铝镓氮阻挡层以及第三铝镓氮阻挡层，第二铝镓氮阻挡层位于第一铝镓氮阻挡层和第三铝镓氮阻挡层之间，第一铝镓氮阻挡层远离第二铝镓氮阻挡层的一面与发光层连接，第三铝镓氮阻挡层远离第二铝镓氮阻挡层的一面与第二铝镓氮层连接。利用三层厚度相等的阻挡层，减弱了电子阻挡层内的压电极化效应，使得电子阻挡层的内建静电场强度减弱，避免了电子泄露。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种铝镓氮基紫外LED外延结构及紫外LED灯。

背景技术

随着发光二极管(Light Emitting Diode，LED)科技的不断发展，紫外发光二极管在商业领域中越来越重要，其具有重大的应用价值。并且，与传统的紫外光源汞灯相比，紫外LED具有超长寿命、无热辐射、能量高、照射均匀、效率高、体积小和不含有毒物质等优势，这就使紫外LED最有可能取代传统的紫外光光源。因此，紫外LED越来越受研究者们的关注。其中，紫外LED的发光功率与其内部的紫外LED外延片发出光线的内量子率相关，当前制备紫外LED外延片主要采用III族氮化物铝镓氮(铝镓氮)材料。

但是，紫外LED外延片中非辐射复合较为严重，强大的极化场造成发光层内的大部分电子泄露，使得发光层内电子与空穴的辐射复合率低下，从而使得紫外LED外延片发出光线的内量子率低下，进而造成紫外LED外延片的发光功率低下。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种结构简单且提高内量子率和发光率的铝镓氮基紫外LED外延结构及紫外LED灯。

一种铝镓氮基紫外LED外延结构，包括：依次叠层设置的衬底、缓冲层、第一铝镓氮层、发光层、电子阻挡层、第二铝镓氮层以及氮化镓层；所述电子阻挡层包括厚度相等的第一铝镓氮阻挡层、第二铝镓氮阻挡层以及第三铝镓氮阻挡层，所述第二铝镓氮阻挡层位于所述第一铝镓氮阻挡层和所述第三铝镓氮阻挡层之间，所述第一铝镓氮阻挡层远离所述第二铝镓氮阻挡层的一面与所述发光层连接，所述第三铝镓氮阻挡层远离所述第二铝镓氮阻挡层的一面与所述第二铝镓氮层连接。

在其中一个实施例中，所述第一铝镓氮阻挡层的厚度为2～7nm。

在其中一个实施例中，所述第一铝镓氮阻挡层的厚度为4～6nm。

在其中一个实施例中，所述第二铝镓氮阻挡层的厚度为3～8nm。

在其中一个实施例中，所述第二铝镓氮阻挡层的厚度为4～7nm。

在其中一个实施例中，所述第三铝镓氮阻挡层的厚度为4～10nm。

在其中一个实施例中，所述第三铝镓氮阻挡层的厚度为5～8nm。

在其中一个实施例中，所述发光层包括量子垒层和量子阱层，所述量子垒层背离所述量子阱层的一面与所述第一铝镓氮层连接，所述量子阱层背离所述量子垒层的一面与所述电子阻挡层连接。

在其中一个实施例中，所述电子阻挡层的厚度为15～25nm。

一种紫外LED灯，包括上述任一实施例中所述的铝镓氮基紫外LED外延结构。

在上述铝镓氮基紫外LED外延结构及紫外LED灯中，电子阻挡层位于发光层和第二铝镓氮层之间，利用三层厚度相等的阻挡层，减弱了电子阻挡层内的压电极化效应，使得电子阻挡层的内建静电场强度减弱，避免了电子泄露，从而使得空穴的注入发光层的概率增大，进而使得电子与空穴的辐射复合率提高，提高了铝镓氮基紫外LED外延结构的内量子率和发光率。

附图说明

图1为一实施例的铝镓氮基紫外LED外延结构的结构示意图。