[发明专利]发光二极管及发光装置

说明书

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及发光二极管及发光装置，包括：衬底，以及依次位于所述衬底上的第一半导体层、发光层、最后势垒层、电子阻挡层和第二半导体层；所述发光层包括n个周期的量子阱结构，所述量子阱结构包括一层量子垒层和一层量子阱层；所述最后势垒层厚度为发光层厚度的0.2倍~0.7倍。本发明可以有效提高电子和空穴在发光层里的分布均匀性，减少无效辐射复合的概率，提高整体的发光效率。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及发光二极管及发光装置。

背景技术

发光二极管（英文：Light Emitting Diode，简称：LED）是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，可以高效地将电能转化为光能。发光二极管通常采用不同的半导体材料和结构，实现从紫外到红外的全色范围。

随着LED产业的持续发展，近年来对于低电流密度产品的需求与日俱增，然而，现有的结构主要适配于中大电流密度的产品，其应用于低电流密度产品上的发光效率偏低，存在电子与空穴在量子阱层中分布不均的缺陷，降低了电子-空穴的复合效率，导致有效的辐射符合效率偏低，进而影响发光效率。

说明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种发光二极管及发光装置，以实现电子-空穴的均匀分布，改善发光层质量，提升辐射复合效率。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种发光二极管，其特征在于，包括：衬底，以及依次位于所述衬底上的第一半导体层、发光层、最后势垒层、电子阻挡层和第二半导体层；所述发光层包括n个周期的量子阱结构，所述量子阱结构包括一层量子阱层和一层量子垒层；所述最后势垒层厚度为发光层厚度的0.2倍~0.7倍。

优选的，所述最后势垒层的厚度范围为17nm~65nm。

优选的，所述发光层的厚度范围为50nm~210nm。

优选的，单个量子阱结构的厚度为10nm~17nm。

优选的，所述最后势垒层厚度不小于单个量子阱结构厚度。

优选的，所述最后势垒层厚度为单个量子阱结构厚度的2倍及以上。

优选的，所述量子垒层包括Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N层，量子阱层的材料包括Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N，其中0≤x2＜x1≤1，0≤y1＜y2≤1。

优选的，所述量子阱层为InGaN层，所述量子垒层为GaN层或AlGaN层。

优选的，所述发光层的周期数n为5～12。

优选的，所述最后势垒层的禁带宽度大于发光层的禁带宽度。

优选的，所述最后势垒层为P型掺杂或者不掺杂。

优选的，所述最后势垒层的P型掺杂浓度低于5E19 atoms/cm³。

优选的，所述最后势垒层为超晶格结构。

优选的，所述最后势垒层包括含In的材料层，且最后势垒层的In含量不高于10%。

优选的，所述超晶格结构为AlGaN/ InAlGaN超晶格、GaN/AlGaN超晶格、GaN/InAlGaN超晶格、InGaN/AlGaN超晶格、InGaN/ InAlGaN超晶格中的至少一种。

优选的，所述发光二极管还包括应力释放层，所述应力释放层位于第一半导体层和发光层之间。

优选的，所述发光二极管还包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一半导体层电性连接，所述第二电极与所述第二半导体层电性连接。