[发明专利]一种发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光技术领域，具体涉及一种发光二极管及其制造方法。

背景技术

发光二极管(LED)由于具有寿命长、耗能低等优点，应用于各种领域，尤其随着其照明性能指标的日益大幅度提高，LED在照明领域常用作发光装置。其中，以氮化镓(GaN)为代表的III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、发光率高、电子饱和和漂移速度高、化学性质稳定等特点，引起了人们的广泛关注。

请参照图1，为现有的一种LED结构的剖面示意图，该LED包括：图形化蓝宝石衬底11，该衬底上形成有预定图案；依次位于蓝宝石衬底11上的n型半导体层12、多量子阱(MQW，Multi-Quantum Well)层13和p型半导体层14。其中，n型半导体层12通常由n-GaN构成，p型半导体层14通常由p-GaN构成。为简洁起见，图1中未示出电极，通常图1所示的结构还包括有连接n型半导体层12的第一电极、和连接p型半导体层14的第二电极。第一电极通常与电源负极连接，第二电极通常与电源正极连接。

请参照图2，图2为图1所示的多量子阱层13的剖面示意图。多量子阱层13通常包括多个势垒层131以及被势垒层131隔开的多个有源层132。所述有源层也被称为势阱层或活性层，所述有源层132的导带能量和价带能量之间的能量带隙小于势垒层131的能量带隙，所述有源层132和势垒层131均由III-V半导体化合物构成。

LED在用于发光时，将第一电极连接至电源负极，第二电极连接至电源正极，由于n型半导体层12与p型半导体层14的掺杂类型，n型掺杂的氮化镓通过外部电压驱动使电子漂移，p型掺杂的氮化镓通过外部电压驱动使空穴漂移，在PN结正向偏压下，在PN结区附近或阱里，导带中的高能量的电子落到价带与空穴复合后，多余的能量以光和热的形式释放出来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种发光二极管及其制造方法，用以提高发光二极管的内量子效率。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种发光二极管，包括：

第一半导体层；

形成在所述第一半导体层的上表面的第一多量子阱层；

形成在所述第一多量子阱层的部分上表面上的第二多量子阱层；

第二半导体层，所述第二半导体层形成在所述第二多量子阱层的上表面以及所述第一多量子阱层未被所述第二多量子阱层覆盖的上表面上，其中，所述第二多量子阱层包括有在层高方向上与所述第二半导体层相接触的侧面。

优选地，上述的发光二极管中，

所述第一半导体层为用于提供第一类型载流子的半导体层；

所述第二半导体层为用于提供第二类型载流子的半导体层。

优选地，上述的发光二极管中，所述第二多量子阱层由多个相互分离的多量子阱结构组成。

优选地，上述的发光二极管中，所述多个相互分离的多量子阱结构呈一条状排列或呈一柱状排列。。

优选地，上述的发光二极管中，所述第一多量子阱层的层厚为2～10nm。

优选地，上述的发光二极管中，所述第二多量子阱层的层厚为10～50nm，所述多量子阱结构的宽度为100～700nm，相邻的多量子阱结构之间的间距为10～50nm。

优选地，上述的发光二极管中，还包括：

衬底，所述第一半导体层沉积在所述衬底之上；

与所述第一半导体层连接的第一电极；以及

与所述第二半导体层连接的第二电极。

本发明还提供了一种发光二极管的制造方法，包括：

沉积形成第一半导体层；

在所述第一半导体层的上表面上沉积形成第一多量子阱层；

形成第二多量子阱层及沉积第二半导体层，其中，所述第二多量子阱层形成在所述第一多量子阱层的部分上表面，而所述第二半导体层沉积在所述第二多量子阱层的上表面以及所述第一多量子阱层未被所述第二多量子阱层覆盖的上表面，且所述第二多量子阱层包括有在层高方向上与所述第二半导体层相接触的侧面。

优选地，上述的制作方法中，所述形成第二多量子阱层及沉积第二半导体层包括：

在所述第一多量子阱层的部分上表面上，沉积所述第二半导体层的半导体材料；

在所述第一多量子阱层的未被所述半导体材料覆盖的上表面上沉积形成所述第二多量子阱层；

在所述第二多量子阱层和已沉积的所述半导体材料上继续沉积所述半导体材料，以形成所述第二半导体层。

优选地，上述的制作方法中，