[发明专利]半导体发光二极管

说明书

本发明涉及一种半导体发光二极管，包括：基板；设于所述基板上的缓冲层；设于所述缓冲层上的n型导电性半导体层；设于所述n型导电性半导体层上的活性层；设于所述活性层上的p型导电性半导体层；与所述n型导电性半导体层电气连接的n型电极；以及与所述p型导电性半导体层电气连接的p型电极；所述活性层具有可调节铟含量的量子阱层与量子势垒层交替层叠1次以上的结构。该半导体发光二极管能够提高光效率。

技术领域

本发明属于半导体发光元件领域，具体涉及一种半导体发光二极管。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Device)具有将电能变换成光能的特性，可以由元素周期III族与V族元素化合生成p-n结二极管。因此，发光二极管可通过调节化合物半导体的组成比而体现多样颜色。发光二极管在施加正向电压时，n层的电子与p层的空穴(hole)复合，发散与导带(Conduction band)与价电带(Valance band)能隙相应的能量，该能量主要以热或光的形态释放，如果以光的形态发散，则为发光元件。在发光元件中，特别是氮化物半导体因较高的热稳定性和宽幅的带隙能而在光元件及高功率电子元件开发领域倍受瞩目。因此，利用氮化物半导体的蓝色(Blue)发光元件、绿色(Green)发光元件、紫外线(UV)发光元件等实现商用化并广泛使用。最近，随着高效率LED需求增加，光度改善成为了热点。因此，作为改善光度的方案，有改善活性层(MQW)结构、改善电子阻挡层(EBL)、改善活性层下部层等尝试，但尚未看到较大效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高光效率的半导体发光二极管。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种半导体发光二极管，包括：基板；设于所述基板上的缓冲层；设于所述缓冲层上的n型导电性半导体层；设于所述n型导电性半导体层上的活性层；设于所述活性层上的p型导电性半导体层；与所述n型导电性半导体层电气连接的n型电极；以及与所述p型导电性半导体层电气连接的p型电极；所述活性层具有可调节铟含量的量子阱层与量子势垒层交替层叠1次以上的结构。

进一步地，所述量子阱层为InGaN，其中铟含量的调节范围为5~15%。

进一步地，所述基板由SiC、Si、GaN、ZnO、GaAs、GaP、LiAl₂O₃、BN及AlN中一种以上构成。

进一步地，所述缓冲层为Al_Y(GaxIn_1-X)_1-YN，其中，0≤X≤1，0≤Y≤1。

进一步地，所述n型导电性半导体层以作为n型掺杂物质的Si、Ge或Sn掺杂。

进一步地，所述活性层根据期望波长，利用Al、Ga、In中至少一种与N化合而成。

进一步地，所述量子阱层与量子势垒层周期性地以5~20nm厚度交替层叠。

进一步地，所述p型导电性半导体层由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN及InN中一种构成。

进一步地，所述p型导电性半导体层以Mg掺杂。

进一步地，所述n型电极为负极，包含Cr和Au，或包含Ti、Al和Au；所述p型电极为正极，包含Cr和Au，或包含Ni和Au。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：提供了一种半导体发光二极管，该发光二极管在活性层内的量子阱层调节铟含量，从而可以改善多重量子阱结构的结晶性，提高载流子的复合率。而且，通过在活性层内调节量子阱层包含的铟(In)含量，可以防止电子溢出，减小消耗的电子量，提高了光效率。因此，本发明的发光二极管不仅可应用于BlueLED，也可应用于Green、UV，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明