[发明专利]发光二极管和发光装置在审
| 申请号： | 202210852154.8 | 申请日： | 2022-07-20 |
| 公开（公告）号： | CN115148869A | 公开（公告）日： | 2022-10-04 |
| 发明（设计）人： | 陈劲华;王彦钦;徐翀;陈沙沙;林坤德;许凯晴;侯世杰;黄少华;郭桓邵;彭钰仁 | 申请（专利权）人： | 天津三安光电有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/20;H01L33/30;H01L33/00 |
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| 地址： | 300384 天津*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 发光二极管 发光 装置 | ||
本发明公开发光二极管和发光装置，所述发光二极管包括半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆叠的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层；所述有源层包括n个周期的量子阱结构，每个周期的量子阱结构包括依次沉积的阱层和势垒层，所述势垒层的带隙大于阱层的带隙；其特征在于：靠近第一表面一侧至少一个周期的势垒层的带隙小于靠近第二表面一侧至少一个周期的势垒层的带隙；靠近第一表面一侧至少一个周期的阱层的厚度大于靠近第二表面一侧至少一个周期的阱层的厚度。本发明可提升载流子在量子阱结构中的均匀分布，从而提升发光二极管的发光亮度和发光效率，同时可提升发光二极管的稳定性及抗老化性能。
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体涉及发光二极管和发光装置。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，简称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、发光效率和抗老化性能提出了更高的要求。
发明内容
为了提升发光二极管的发光亮度、发光效率和抗老化性能，本发明提出发光二极管和发光装置，所述发光二极管包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自半导体外延叠层的第一表面至第二表面方向包含依次堆叠的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层；所述有源层包括n个周期的量子阱结构，每个周期的量子阱结构包括依次沉积的阱层和势垒层，所述势垒层的带隙大于阱层的带隙；其特征在于：靠近第一表面一侧至少一个周期的势垒层的带隙小于靠近第二表面一侧至少一个周期的势垒层的带隙；靠近第一表面一侧至少一个周期的阱层的厚度大于靠近第二表面一侧至少一个周期的阱层的厚度。
在一些可选的实施例中，所述势垒层的带隙自第一表面至第二表面方向为逐渐增大的，所述阱层的厚度自第一表面至第二表面方向为逐渐减小的。
在一些可选的实施例中，所述势垒层的带隙自第一表面至第二表面方向为先增大后保持不变然后再减小，所述阱层的厚度自第一表面至第二表面方向为先减小后保持不变然后再减小。
在一些可选的实施例中，所述阱层由InxGa1-xAs材料组成，所述势垒层由AlyGa1-yAs材料组成，其中0≤x≤1，0≤y≤1。
在一些可选的实施例中，所述阱层由AlxGa1-xInP材料组成；所述势垒层由AlyGa1-yInP材料组成，其中0≤x≤y≤1。
在一些可选的实施例中，所述阱层的厚度按一个周期或几个周期的方式从所述半导体外延叠层的第一表面至第二表面方向逐渐减小。
在一些可选的实施例中，所述势垒层的Al组分含量y的范围为0.3~0.85。
在一些可选的实施例中，所述势垒层的Al组分的百分含量自半导体外延叠层的第一表面至第二表面方向是逐渐增大的。
在一些可选的实施例中，所述势垒层的Al组分的百分含量按一个周期或几个周期的方式从所述第一表面至第二表面方向逐渐增大。
在一些可选的实施例中，所述有源层的周期数n为2~100。
在一些可选的实施例中，所述有源层的周期数n为5~50。
在一些可选的实施例中，所述阱层的厚度为5~25nm；所述势垒层的厚度为5~25nm。
在一些可选的实施例中，靠近第二表面的最后一个阱层的厚度为靠近第一表面的第一个阱层的厚度的50%~80%。
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