[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种发光二极管及其制造方法，所述发光二极管包括：基板；在所述基板上形成的n型半导体层；在所述n型半导体层的部分区域上形成的活性层；在所述活性层上形成的，用于防止电子溢出的电子阻挡层；在所述电子阻挡层上形成的空穴注入层；在所述空穴注入层上形成的p型半导体层；与所述n型半导体层电性连接的n型电极；以及与所述p型半导体层电性连接的p型电极；所述空穴注入层具有越靠近所述p型半导体层越小的带隙能。该发光二极管及其制造方法能够提高空穴注入效率，增大发光效率。

技术领域

本发明属于半导体发光元件领域，具体涉及一种发光二极管及其制造方法。

背景技术

半导体发光元件(Light Emitting Device)是将电能变换成光能的元件。即，半导体发光元件在向发光元件施加正向电压时，P型半导体层的空穴与N型半导体层的电子复合，释放具有与带隙能相应波长的光线。氮化镓系半导体(Al_xIn_yGa_1-x-yN；0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)使铝、铟及镓的配比不同，从而可以释放多样波长的光，因而作为发光元件的材料而倍受瞩目。

以氮化镓系半导体薄膜为基础的发光元件，与诸如荧光灯、白炽灯的原有光源相比，耗电小，具有半永久性寿命，不仅响应速度快，而且具有稳定性及环境亲和性。

但是，利用多重量子阱结构(Multiple Quantum Well、MQW)的氮化镓系发光二极管，注入活性层内的载流子在所有量子阱层内无法均一地分散容纳。即，只有邻接空穴注入层的少数量子阱层主要有助于发光，消耗载流子。因此，当注入活性层的电流量多时，由于不约束于活性层内而是向正极移动并与空穴引起非发生再复合的电子，因而可能发生泄漏电流现象。

为防止这种泄漏电流，在p型氮化镓系半导体层与多重量子阱结构之间形成电子阻挡层(electron blocking layer)。电子阻挡层一般使用具有较大带隙能的AlGaN，由于大能带隙，可以防止电子向正极移动，相反，存在妨碍空穴注入活性层内部的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高空穴注入效率，增大发光效率的发光二极管及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种发光二极管，包括：基板；在所述基板上形成的n型半导体层；在所述n型半导体层的部分区域上形成的活性层；在所述活性层上形成的，用于防止电子溢出的电子阻挡层；在所述电子阻挡层上形成的空穴注入层；在所述空穴注入层上形成的p型半导体层；与所述n型半导体层电性连接的n型电极；以及与所述p型半导体层电性连接的p型电极；所述空穴注入层具有越靠近所述p型半导体层越小的带隙能。

进一步地，所述电子阻挡层包含p-AlGaN，所述空穴注入层包含InAlGaN。

进一步地，所述空穴注入层中，越靠近所述p型半导体层，铟含量越高。

进一步地，所述空穴注入层包含In_xAl_yGaN，其中，x的取值范围为0.1~10，y的取值范围为0.15~0.3。

本发明还提供了一种发光二极管的制造方法，包括以下步骤：

1）在基板上形成n型半导体层；

2）在所述n型半导体层上形成活性层；

3）在所述活性层上形成电子阻挡层；

4）在所述电子阻挡层上形成空穴注入层；

5）在所述空穴注入层上形成p型半导体层；

6）蚀刻所述p型半导体层、所述空穴注入层、所述电子阻挡层及所述活性层的部分区域而使所述n型半导体层的部分区域露出；

7）形成与所述n型半导体层电性连接的n型电极；