[发明专利]一种发光二极管及半导体器件

说明书

本发明提供了一种发光二极管及半导体器件，发光二极管包括：衬底、在衬底上依次外延生长的缓冲层、N型氮化镓层、发光区缓冲层、第一发光层、第二发光层、电子阻挡层以及P型氮化镓层，其中，第二发光层包括一个或多个发光阱‑势垒对子层；发光区缓冲层的厚度为发光阱‑势垒对子层厚度的预设第一倍数；第一发光层的厚度为发光阱‑势垒对子层厚度的预设第二倍数，所述第二倍数小于第一倍数；电子阻挡层的厚度为发光阱‑势垒对子层厚度的预设第三倍数，所述第三倍数小于第一倍数。可以提高发光二极管的内部发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种发光二极管(LED，Light-Emitting Diode)及半导体器件。

背景技术

氮化镓基LED利用电子与空穴复合时辐射出可见光的特性进行发光，具有节能、使用寿命长、体积小等特点，在照明领域应用极为广泛，例如，可以用做显示、指示、装饰、照明设备等。但目前具有外延结构的LED，内部发光效率一般在50％-80％之间，发光效率不高，尤其是外延结构所包含的功能层较多，功能层之间不合理的搭配相互影响，尤其是发光层与电子阻挡层之间以及发光层内部结构的搭配，导致一部分载流子发生非复合辐射增加，影响LED的出光效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供发光二极管及半导体器件，以提高发光二极管的内部发光效率。

第一方面，本发明实施例提供了发光二极管，包括：

衬底、在衬底上依次外延生长的缓冲层、N型氮化镓层、发光区缓冲层、第一发光层、第二发光层、电子阻挡层以及P型氮化镓层，其中，

第二发光层包括一个或多个发光阱-势垒对子层；

发光区缓冲层的厚度为发光阱-势垒对子层厚度的预设第一倍数；

第一发光层的厚度为发光阱-势垒对子层厚度的预设第二倍数，所述第二倍数小于第一倍数；

电子阻挡层的厚度为发光阱-势垒对子层厚度的预设第三倍数，所述第三倍数小于第一倍数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述发光阱-势垒对子层的厚度为所述第一倍数为20～40，所述第二倍数为2.5～8，所述第三倍数为1～6。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述发光阱-势垒对子层的厚度为所述第一倍数为25～40，所述第二倍数为3～8，所述第三倍数为2～6。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述发光区缓冲层的厚度为所述第一发光层的厚度为所述电子阻挡层的厚度为

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述发光区缓冲层的厚度为所述第一发光层的厚度为所述电子阻挡层的厚度为

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述发光区缓冲层、所述第一发光层、所述第二发光层均为含Al、In的n型掺杂氮化物半导体，其中第二发光层中Al原子平均浓度＞第一发光层中Al原子平均浓度＞发光区缓冲层中Al原子平均浓度。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第二发光层中In原子平均浓度＞第一发光层中In原子平均浓度＞发光区缓冲层中In原子平均浓度。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述发光区缓冲层中n型杂质原子平均浓度＞第二发光层中n型杂质原子平均浓度≥第一发光层中n型杂质原子平均浓度。