[实用新型]紫外光发光二极管

说明书

相关申请的交叉参考及优先权要求

本专利文件要求2014年7月25日提交的、10-2014-0094958号韩国专利申请的优先权及权益，该文献以参考方式全文并入本文中。

技术领域

本专利文件的公开内容涉及一种UV光发光二极管及其制造方法。所公开技术的一些实施方式允许在UV光发光二极管制造过程中将生长衬底分离，并且包括具有良好结晶度的半导体层。

背景技术

发光二极管指的是发射由电子和空穴复合产生的光的无机半导体设备。具体地，紫外光(UV)发光二极管已逐渐应用于各个领域，诸如UV处理、杀菌、白光源、医学、仪器部件等。

UV光发光二极管所发出的光具有相对短的峰值波长(通常是峰值波长为400nm或更小的光)。在这种UV光发光二极管的制造中，有源层的形成材料的带隙能量对应于相对短的峰值波长，以便发出具有该相对短峰值波长的光。例如，作为氮化物半导体，有源层可以由含有10％或更多的Al的AlGaN形成。另外，如果n型和p型氮化物半导体层的带隙能量低于从有源层发出的UV光的能量，则从有源层发出的UV光会被吸收到发光二极管中的n型和p型氮化物半导体层中。因此，不仅是UV光发光二极管的有源层，而且沿发光二极管的发光方向设置的其他半导体层均被形成为具有10％或更大的Al含量。

实用新型内容

示例性实施例的目的在于提供一种包括具有良好结晶度的半导体层的UV光发光二极管。

根据本实用新型的一个方面，紫外光发光二极管包括：支撑衬底；设置在支撑衬底上的p型半导体层；设置在p型半导体层上的有源层；以及设置在有源层上的n型半导体层，其中n型半导体层包括第一n型半导体层，其所包括的至少一部分具有沿第一n型半导体层的厚度方向持续变化的带隙能量。

第一n型半导体层可以包括具有Al_xGa_(1-x)N层和Al_yGa_(1-y)N层的堆叠结构，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，x沿着远离生长衬底的方向逐渐变小，y沿着远离生长衬底的方向逐渐增大。

n型半导体层可以进一步包括设置在第一n型半导体层的下表面上的第二n型半导体层，设置在第一n型半导体层的上表面上的第三n型氮化物层，或者分别设置在下表面和上表面上的第二和第三n型氮化物层。

第二n型半导体层、第三n型氮化物层、或者第二和第三n型半导体层中的每一个可以具有包括Al_uGa_(1-u)N层和Al_vGa_(1-v)N层的堆叠结构，其中Al_uGa_(1-u)N层具有第一n型掺杂杂质浓度，Al_vGa_(1-v)N层具有第二n型掺杂杂质浓度，其中，0＜u＜1，0＜v＜1，第一n型掺杂杂质浓度高于第二n型掺杂杂质浓度。

第一n型半导体层可以包括沿第一n型半导体的厚度方向具有恒定带隙能量的区域。

根据本实用新型的一个方面，UV光发光二极管包括：支撑衬底；设置在支撑衬底上的p型半导体层；设置在p型半导体层上的有源层；以及设置在有源层上的n型半导体层，其中n型半导体层包括第一n型半导体层，其在其至少一些区域中具有沿厚度方向持续变化的带隙能量。

第一n型半导体层可以具有通过交替堆叠Al_xGa_(1-x)N层(0＜x＜1)和Al_yGa_(1-y)N层(0＜y＜1)形成的堆叠结构，其中x沿着远离生长衬底的方向逐渐变小，y沿着远离生长衬底的方向逐渐增大。

n型半导体层可以进一步包括设置在第一n型半导体层的下表面上的第二n型半导体层和/或设置在第一n型半导体层的上表面上的第三n型氮化物层。

第二n型半导体层和第三n型氮化物层中的每一个可以具有通过交替堆叠Al_uGa_(1-u)N层(0＜u＜1)和Al_vGa_(1-v)N层(0＜v＜1)形成的堆叠结构，其中Al_uGa_(1-u)N层进行n型掺杂以具有第一杂质浓度，Al_vGa_(1-v)N层进行n型掺杂以具有第二杂质浓度，第一杂质浓度高于第二杂质浓度。

第一n型半导体层可以包括沿厚度方向具有恒定带隙能量的区域。