[实用新型]一种氮化镓发光二极管结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氮化镓发光二极管结构。

背景技术

由于LED与其他现有光源做比较，LED具有绝对的优势，例如体积小、寿命长、不含水银(没有污染问题)、发光效率佳(省电)等特性，又被称为新一代的绿色光源。目前用于LED的生长材料，以含氮的III-V族化合物宽频带能隙材料为主，其发光波长可以从紫外光到红光，几乎涵盖整个可见光的波段范围，因此，利用含氮的III-V族化合物半导体，如氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓等的LED元器件已被广泛地应用在各种光源领域中。 

如图1所示，为目前公知LED结构的侧面剖析图，LED结构100主要由衬底110、第一型掺染半导体层120、第一电极121、发光层130、电子阻挡层140、第二型掺染半导层150以及第二电极151所组成。其中，第一型掺染半导层120由氮化镓(GaN)组成，发光层130由氮化铟镓(GaInN)组成，电子阻挡层140由氮化铝镓(Ga1-xAlxN，0<x<1)组成，第二型掺染半导层150由氮化镓(GaN)组成，第一型掺染半导体层120、发光层130、电子阻挡层140、第二型掺染半导层150和第二电极151为依次堆栈于衬底110之上，发光层130覆盖部份第一型掺染半导层120，第一电极121置于未被发光层130所覆盖的第一型掺染半导层120之上。

如图1所示，当第一型掺染半导体层120所提供的电子，与第二型掺染掺半导体层140所提供的空穴，在发光层130内形成电子受激跃迁、与空穴结合、电子空穴分离，所提供的电能因而以光的形式发出，为LED基本的发光原理。电子阻挡层140形成较高位障，防止电子迅速通过发光层130，以提供较多的电子在发光层130内与空穴结合的机率，進而增加發光效率。所以电子阻挡层140氮化铝镓(Ga1-xAlxN，0<x<1)须通过提高铝组份来形成高位障且具备一定的层厚度，但当电子阻挡层140氮化铝镓(Ga1-xAlxN，0<x<1)中的铝组份增加超过一定组份时(X>0.3)且层厚度超过一定厚度时,外延结构开始产生晶格位错缺陷，严重时甚至产生外延结构劈裂、剥离，进而影响LED发光效率及其电性特性(VF,ESD...)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氮化镓发光二极管结构，以增加电子阻挡披覆层来加强电子阻挡层的位障效应及提高LED元器件ESD能力。

为了达成上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种氮化镓发光二极管结构，由衬底、第一型掺染半导体层、第一电极、发光层、电子阻挡层、电子阻挡披覆层、第二型掺染半导层以及第二电极所组成，第一型掺染半导层由氮化镓(GaN)组成，发光层由氮化铟镓(GaInN)组成，电子阻挡层由氮化铝镓(Ga1-xAlxN，0<x<1)组成，电子阻挡披覆层由本征氮化镓(GaN)组成，其成长厚度为5nm～80nm,第二型掺染半导层由氮化镓(GaN)组成，第一型掺染半导体层、发光层、电子阻挡层、电子阻挡披覆层、第二型掺染半导层以及第二电极为依次堆栈于衬底之上，发光层覆盖部份第一型掺染半导层，第一电极置于未被发光层所覆盖的第一型掺染半导层之上。

所述衬底的材质是硅、蓝宝石、碳化硅或氮化镓，第一型掺染半导体层为n型掺染半导体层，第二型掺染半导体层为p型掺染半导体层。

采用上述结构后，本实用新型在不改变电子阻挡层的氮化铝镓(Ga1-xAlxN,0<x<1)中的铝组份(Al%)及氮化铝镓层层厚的情况下，以增加电子阻挡披覆层来加强电子阻挡层的位障效应及提高LED元器件ESD能力。

附图说明

图1是目前公知LED结构的侧面剖析图；

图2是本实用新型LED结构的侧面剖析图。

标号说明

LED结构100                衬底110

第一型掺染半导体层120     第一电极121

发光层130                 电子阻挡层140

第二型掺染半导层150       第二电极151 

LED结构200                衬底210

第一型掺染半导体层220     第一电极221

发光层230                 电子阻挡层240

电子阻挡披覆层241         第二型掺染半导层250

第二电极251。

具体实施方式