[发明专利]用于UV发射装置的掩埋接触层

说明书

在一些实施方案中，一种发光结构包括分层半导体堆叠，所述分层半导体堆叠包括第一组掺杂层、第二层、定位在所述第一组掺杂层与所述第二层之间的发光层和通向所述第一组掺杂层的电接触件。所述第一组掺杂层可包括第一子层、第二子层和第三子层，其中所述第三子层邻近于所述发光层。通向所述第一组掺杂层的所述电接触件可被制造成通向所述第二子层。所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层可以是n型掺杂的，并且所述第二子层的电导率可高于所述第一子层和所述第三子层的电导率。在一些情况下，所述第二子层与所述第一子层或所述第三子层相比可吸收更多的从所述发光层发射的光。

相关申请

本申请要求于2020年5月1日提交的名称为“BURIED CONTACT LAYER FOR UVEMITTING DEVICE”的美国非临时专利申请号16/864,838的优先权，所述申请出于所有目的特此以引用方式并入。

背景技术

深紫外线(深UV)发光二极管(LED)在消毒、水处理、科学分析和其他应用中具有巨大的潜力。然而，常规紫外线C带(UVC)LED的性能一直受到高接通电压和驱动电压困扰。高带隙半导体材料用于在常规LED中发射高能UVC光。然而，高带隙材料还难以有效地掺杂n型或p型，并且因此被制造成通向高带隙材料的接触件通常遭受低电导率。UVC LED中使用的高带隙材料的低电导率是造成所需高驱动电压的一个因素，尤其对于发射穿过用于n接触件的宽带隙n型半导体的光的装置而言。

例如，利用纤锌矿半导体的常规UVC LED通常在发射UVC光的有效层中使用具有高Al含量的AlGaN。一些此类装置使用在有效层中具有较低Al含量井和较高Al含量阻障的量子井结构。在一些情况下，常规LED发射穿过装置的边缘或穿过结构的p侧的光。在这些情况下，发射光不需要穿过n型接触层，并且具有高电导率的低带隙材料可用于结构中的n接触层。在光穿过结构的n侧发射的常规装置中，具有较低电导率的高带隙光学透明材料是用于n接触层。然而，这些高带隙材料的低电导率例如通过增大操作装置所需的接通电压和驱动电压而降低装置的性能。

发明内容

在一些实施方案中，一种发光结构包括分层堆叠，所述分层堆叠包括第一组掺杂层、第二层、定位在所述第一组掺杂层与所述第二层之间的发光层和通向所述第一组掺杂层的电接触件，其中所述第一组掺杂层、所述第二层和所述发光层包括半导体材料。在一些情况下，所述第一组掺杂层包括第一子层、第二子层和第三子层，其中所述第三子层邻近于所述发光层。所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层可分别包括第一超晶格、第二超晶格和第三超晶格。所述第二超晶格的井层可厚于所述第一超晶格和所述第三超晶格的井层。所述第二超晶格的阻障层可薄于所述第一超晶格和所述第三超晶格的阻障层。通向所述第一组掺杂层的所述电接触件可被制造成通向所述第二子层。所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层可以是n型掺杂的，并且所述第二子层的电导率可高于所述第一子层和所述第三子层的电导率。

在一些实施方案中，一种发光结构包括分层堆叠，所述分层堆叠包括第一组掺杂层、第二层、定位在所述第一组掺杂层与所述第二层之间的发光层和通向所述第一组掺杂层的电接触件，其中所述第一组掺杂层、所述第二层和所述发光层包括半导体材料。所述第一组掺杂层可包括第一子层、第二子层和第三子层，其中所述第三子层邻近于所述发光层。通向所述第一组掺杂层的所述电接触件可被制造成通向所述第二子层。所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层可以是n型掺杂的，并且所述第二子层的电导率可高于所述第一子层和所述第三子层的电导率。所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层可分别包括第一超晶格、第二超晶格和第三超晶格。所述发光层可包括第四超晶格，并且所述第二层可包括第五超晶格。所述第一超晶格、所述第二超晶格、所述第三超晶格、所述第四超晶格和所述第五超晶格可各自包括GaN井层和AlN阻障层的组。