[发明专利]发光二极管及发光装置

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管及发光装置，发光二极管包括外延结构，外延结构沿第一表面到第二表面的方向依次包括第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层；第二类型半导体层至少包括第二覆盖层；第二覆盖层包括至少N1层子层，其中N1≥2，第二覆盖层的材料为Al_y1Ga_1‑y1InP，其中，Al组分的含量自第一表面至第二表面方向为先增大后保持不变。本发明通过第二覆盖层采用Al_y1Ga_1‑y1InP，Al组分的含量自第一表面至第二表面方向为先增大后保持不变，能够提升外延结构的晶体质量，提升发光二极管的电流扩展的均匀性且有效减少载流子的溢流情况，进而提升发光二极管的亮度与发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管及发光装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)为半导体发光元件，通常 是由如GaN、GaAs、GaP、GaAsP、AlGaInP等半导体制成，其核心是具有 发光特性的PN结。LED具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等 优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。

近年来，LED已在日常生活中得到广泛应用，例如照明、信号显示、 背光源、车灯和大屏幕显示等领域，同时这些应用也对LED的亮度、发光 效率提出了更高的要求。在传统结构中，临近量子阱两侧间隔层与半导体层， 生长时皆为单层材料有着相同组分、带隙与厚度。对于载子溢流带来的电流 扩展不足的效应一直存在，因此，目前亮度与发光效率提升是近年来面临到 一些瓶颈，也是本专利申请所要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的发光二极管中载子溢流的问题，本发明提 供一种发光二极管，包括：

外延结构，具有相对的第一表面和第二表面，所述外延结构沿所述第一 表面到所述第二表面的方向依次包括第一类型半导体层、有源层和第二类型 半导体层；

所述第二类型半导体层至少包括第二覆盖层；

所述第二覆盖层包括至少N1层子层，其中N1≥2，所述第二覆盖层的材 料为Al_y1Ga_1-y1InP，其中0y 1≦1，Al组分的含量自第一表面至第二表面方 向为先增大后保持不变。

在一些实施例中，优选的，所述第二覆盖层中Al组份的增大方式为渐变 式递增或阶梯式递增。

在一些实施例中，优选的，所述Al_y1Ga_1-y1InP中，所述y 1的范围为0.2 y≦1。

在一些实施例中，优选的，所述第二覆盖层的Al组分的含量自第一表面 至第二表面方向，最后一个子层的材料为AlInP。

在一些实施例中，优选的，还包含第二间隔层，所述第二间隔层位于有 源层和第二覆盖层之间，所述第二间隔层的材料为Al_x1Ga_1-x1InP，其中，Al 组份含量范围：0.2≦x1。

在一些实施例中，优选的，所述第二覆盖层中，Al组份范围：0.2≦x1＜ y1≦1。

在一些实施例中，优选的，所述第二间隔层包括至少M1层子层，其中 M1≥2。

在一些实施例中，优选的，所述第二间隔层中Al组份含量由所述第一表 面至所述第二表面方向递增。

在一些实施例中，优选的，第二间隔层中Al组份的递增方式为渐变式递 增或阶梯式递增。

在一些实施例中，优选的，所述第二间隔层的掺杂浓度低于1E17/cm³。