[发明专利]具阻障层的光电半导体元件

说明书

本发明公开一种光电半导体元件，包含：一阻障层；一第一半导体层位于阻障层之上，第一半导体层包含一第一掺杂物质及一第二掺杂物质；以及一第二半导体层位于阻障层之下包含第二掺杂物质，其中在第一半导体层中，第一掺杂物质的浓度大于第二掺杂物的浓度，且第二掺杂物在第二半导体层中的浓度大于在第一半导体层的浓度。

技术领域

本发明涉及一种光电半导体元件的结构。

背景技术

光电半导体元件，例如发光二极管(LED)，在近年来亮度不断的提升下，应用领域已从传统的指示灯或装饰用途拓展至各类装置的光源，甚至在不久的将来，极有可能取代传统的日光灯，成为新一代照明领域的光源。

现有的发光二极管(LED)结构为单一p-n接面结构，如图1所示，其基本结构包含一基板13、一n型半导体层11在基板13上，一p型半导体层12在n型半导体层11上，以及一发光层10在p型半导体层12和n型半导体层11之间。

为了提高发光二极管(LED)每单位面积内的发光量，如图2所示，一具有多层发光叠层的发光二极管(LED)结构将第一p-n接面结构I与第二p-n接面结构II通过一穿隧层17串联起来，如此一来相同的单位面积内，每单位面积的发光量将会提升，同时驱动电压会变为两倍，但是驱动电流并不会增加。此高电压、低电流的特性有助于应用于照明产品。现有的穿隧层17为高浓度掺杂的n+半导体层及p+半导体层构成，由于高浓度掺杂的n+半导体层及p+半导体层对于光的穿透率较差，所以通常穿隧层17必须很薄以提高光的穿透率，但是穿隧层17太薄，容易在制作工艺中掺入自其他半导体层扩散的掺杂物而影响了穿隧层17的功能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种光电半导体元件，包含：一阻障层；一第一半导体层位于阻障层之上，第一半导体层包含一第一掺杂物质及一第二掺杂物质；以及一第二半导体层位于阻障层之下包含第二掺杂物质，其中在第一半导体层中，第一掺杂物质的浓度大于第二掺杂物的浓度，且第二掺杂物在第二半导体层中的浓度大于在第一半导体层的浓度。

附图说明

图1为现有的发光二极管(LED)结构示意图；

图2为现有的具有多层发光叠层的发光二极管(LED)结构示意图；

图3为依本发明第一实施例的结构示意图；

图4A～图4B为依本发明第一实施例的铝(Al)含量比例图；

图5A～图5B为依本发明第一实施例的能带间隙(Ec-Ev)示意图；

图6为依本发明另一实施例的结构示意图。

符号说明

1 第一半导体叠层

10 第一发光层

11 第一n型半导体层

12 第一p型半导体层

13 基板

2 第二半导体叠层

21 第二p型半导体层

22 第二n型半导体层

23 第二发光层

3 穿隧叠层

31 第一电性穿隧层

32 第二电性穿隧层

4 阻障层

51 第一电极

52 第二电极

53 表面