[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件，尤其是一种具有多重量子阱结构的发光元件。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode)在具有光电转换特性的固态元件里十分重要。一般而言，它具发光层(Active layer)，被两种不同电性的半导体层(p-type&n-type semiconductor layers)所包夹而成。当于两半导体层上方的接触电极施加一驱动电流时，两半导体层的电子与空穴会注入发光层，在发光层中结合而放出光线，其光线具全向性，会通过此发光二极管元件的各个表面而射出。通常，发光层可为单一量子阱结构层(SQW)或多重量子阱结构层(MQW)。与单一量子阱结构(SQW)相较，多重量子阱结构(MQW)被认定具有较高的输出能力，因为即使在电流很小时，它仍可以透过许多障壁层及阱层堆叠而成的小能隙结构，将电流转换为光。

图1显示已知技术的发光元件10的剖面图。如图所示，p型氮化物半导体层14与n型氮化物半导体层13之间有具有多重量子阱结构的发光层15，在最靠近p型氮化物半导体层14的障壁层，并不掺杂n型杂质，并在多重量子阱结构层中其余所有的障壁层，掺杂n型杂质。图2显示另一已知技术的发光元件20的剖面图。如图所示，p型氮化物半导体层24与n型氮化物半导体层23之间有具有多重量子阱结构的发光层25，并在多重量子阱结构层中最靠近n型氮化物半导体层23的数个障壁层，掺杂n型杂质，但其他障壁层并不掺杂n型杂质。如上所述，透过多重量子阱结构层中n型杂质的掺杂的位置变化，可以获得到一个电性优异，而且发光效能提升的发光元件。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种发光元件，其包含基板、n型氮化物半导体层、p型氮化物半导体层、位于上述n型氮化物半导体层与上述p型氮化物半导体层之间的发光层。其中，发光层具有靠近该n型半导体层的第一区域、靠近该p型半导体层的第二区域、及位于该第一区域及该第二区域之间的中间区域，其中该第一区域及该第二区域掺杂有n型杂质，而该中间区域则无该n型杂质，或具有浓度较该第一区域及该第二区域的浓度为低的该n型杂质。其中该中间区域为一多重量子阱结构层。

本发明的另一目的在于：提供一种发光元件，其包含n型半导体层；p型半导体层；以及发光层，位于该n型半导体层与该p型半导体层之间。该发光层包含靠近该n型半导体层的第一区域、靠近该p型半导体层的第二区域、及位于该第一区域与该第二区域间的中间区域。其中该第一区域、该第二区域、及中间区域由多个障壁层与多个阱层交错堆叠而成，且该多个障壁层中位于该第一区域及该第二区域中者掺杂有n型杂质，位于该中间区域中者则无该n型杂质，或具有浓度较该第一区域及该第二区域的浓度为低的该n型杂质。

本发明透过上述n型杂质的特定掺杂分布设计，不但可以获得电性优异的元件，更可以有效提升发光二极管的发光效率。

附图说明

图1为一已知技术发光元件10的剖面图。

图2为另一已知技术发光元件20的剖面图。

图3为依本发明第一实施例的发光元件30的剖面图。

图4为依本发明第二实施例的发光元件40的剖面图。

图5为依本发明第三实施例的发光元件50的剖面图。

图6为依本发明第四实施例的发光元件60的剖面图。

附图标记说明