[实用新型]深紫外发光二极管

说明书

本实用新型提供了一种深紫外发光二极管，包括自下向上的衬底、模板层、应力调变层、n型半导体层、量子阱层和p型半导体层，所述应力调变层为超晶格层，所述超晶格层包括周期性交替堆叠的第一应力释放层和第二应力释放层，每个周期中的所述第一应力释放层和所述第二应力释放层的厚度之和大于10nm。本实用新型的技术方案使得应力调变层的应力调变效果得到提高，进而使得模板层与n型半导体层之间的晶格失配与热失配能够得到有效缓解，应力能够得到释放，从而使得表面裂纹得到改善。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种深紫外发光二极管。

背景技术

深紫外氮化物半导体发光元件，其波长范围为200nm～300nm，由于发出的深紫外光可打断病毒和细菌的DNA或RNA，直接杀死病毒和细菌，广泛应用于空气净化、自来水杀菌、家用空调杀菌、汽车空调杀菌等杀菌消毒领域。深紫外氮化物半导体发光元件一般使用AlGaN基材料在蓝宝石衬底上外延生长；由于AlGaN与蓝宝石间存在较大的晶格失配和热失配，外延生长AlGaN基材料时受蓝宝石衬底失配应力作用，AlGaN基材料产生较多的位错、缺陷和裂纹等问题。

其中，高Al组分的深紫外氮化物半导体发光元件中，衬底上依次形成AlN层和n型AlGaN层，不仅存在AlN层与衬底间晶格失配和热失配较大，表面容易出现粗糙、未长平和裂纹的问题，并且，AlN层与n型AlGaN层之间亦存在晶格失配与热失配，容易产生裂纹的问题。AlN层与衬底之间的裂纹普遍采用缓冲层技术释放衬底与AlN层间的应力，以提升AlN层的晶体质量，减少位错密度；但对于AlN层与n型AlGaN层之间的晶格失配与热失配而导致的裂纹问题(例如当n型AlGaN的厚度大于2μm时或Al组分偏低时，容易产生裂纹)，目前还没有很好的解决方案。

因此，提供一种深紫外发光二极管，以解决AlN层与n型AlGaN层之间的晶格失配与热失配而导致的裂纹问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种深紫外发光二极管，使得应力调变层的应力调变效果得到提高，进而使得模板层与n型半导体层之间的晶格失配与热失配能够得到有效缓解，应力能够得到释放，从而使得表面裂纹得到改善。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种深紫外发光二极管，包括自下向上的衬底、模板层、应力调变层、n型半导体层、量子阱层和p型半导体层，所述应力调变层为超晶格层，所述超晶格层包括周期性交替堆叠的第一应力释放层和第二应力释放层，每个周期中的所述第一应力释放层和所述第二应力释放层的厚度之和大于10nm。

可选地，所述超晶格层的厚度小于200nm。

可选地，每个周期中的所述第一应力释放层的厚度为1nm～10nm，每个周期中的所述第二应力释放层的厚度为1nm～20nm。

可选地，所述周期性交替堆叠的周期数大于5且小于50。

可选地，每个周期中的所述第一应力释放层相比所述第二应力释放层更靠近所述模板层，或者，每个周期中的所述第二应力释放层相比所述第一应力释放层更靠近所述模板层。

可选地，所述模板层为AlN层。

可选地，所述第一应力释放层为AlN层，所述第二应力释放层为Al_aGa_1-aN层。

可选地，0.8≤a1。

可选地，所述n型半导体层为n型Al_xGa_1-xN层，0.45≤x1。

可选地，所述p型半导体层为p型Al_yGa_1-yN层，0.45≤y1。

可选地，所述深紫外发光二极管还包括位于所述p型半导体层上的p型接触层。