[发明专利]一种氮化物发光二极管

说明书

本发明公开了一种氮化物发光二极管，包括衬底，以及依次位于衬底上的缓冲层、非掺杂氮化物层、n型氮化物层、有源层和p型氮化物层，其中：所述n型氮化物层与有源层之间还设置有含硅原子和碳原子的掺杂调变层，所述掺杂调变层至少包括依次位于n型氮化物层上的第一调变层、第二调变层、以及第三调变层。本发明的优点在于：本发明在氮化物发光二极管的n型氮化物层与有源层之间设置有含硅原子和碳原子的掺杂调变层，经由调整硅原子和碳原子在掺杂调变层中的浓度分布，可降低n型氮化物层向有源层提供电子的数量和速度，缓解氮化物发光二极管工作时，有源层中电子和空穴分布不均匀与电子容易溢流出有源层的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种氮化物发光二极管。

背景技术

发光二极管（Light emitting diodes，LED）是一种电致发光器件，具有节能、环保、安全、寿命长、功耗低、亮度高、防水、微型、光束集中、维护简便等优点，被广泛应用在交通信号灯、路灯以及大面积显示等领域。特别是氮化物材料的蓝光发光二极管，是现在白光固态照明发展的基础，更是目前研究的热点。

目前的氮化物发光二极管的外延结构包括衬底，以及依次位于衬底上的缓冲层、非掺杂氮化物层、n型氮化物层、有源层和p型氮化物层。其中，n型氮化物层和p型氮化物层分别向有源层提供电子和空穴，而电子和空穴在有源层中可复合产生光子。然而，由于现今氮化物发光二极管的n型氮化物层的载子(电子)迁移速率和浓度都约是p型氮化物层载子(空穴)的10倍以上，当n型氮化物层和p型氮化物层分别向有源层提供电子和空穴时，会发生有源层中电子和空穴分布不均匀与电子容易溢流出有源层的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氮化物发光二极管，解决了现有技术中，当n型氮化物层和p型氮化物层分别向有源层提供电子和空穴时，会发生有源层中电子和空穴分布不均匀与电子容易溢流出有源层的问题。

（二）技术方案

为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：一种氮化物发光二极管，包括衬底，以及依次位于衬底上的缓冲层、非掺杂氮化物层、n型氮化物层、有源层和p型氮化物层，其中：所述n型氮化物层与有源层之间还设置有含硅原子和碳原子的掺杂调变层，所述掺杂调变层至少包括依次位于n型氮化物层上的第一调变层、第二调变层、以及第三调变层；

所述n型氮化物层中的硅原子浓度大于所述第二调变层中的硅原子浓度；

所述第二调变层中的硅原子浓度大于所述第三调变层中的硅原子浓度的三倍；

所述第三调变层中的硅原子浓度大于所述第一调变层中的硅原子浓度；

所述第三调变层中的碳原子浓度大于所述第二调变层中的碳原子浓度；

所述第二调变层中的碳原子浓度大于所述第一调变层中的碳原子浓度的三倍。

其中：所述第一调变层中的硅原子浓度为1E17～1E18 cm^-3，碳原子浓度为1E16～1E17 cm^-3，组份为In_aAl_bGa_1-a-bN（0≤a≤0.2,0≤b≤1,0≤a+b≤1），厚度为50～500nm。

其中：所述第二调变层中的硅原子浓度为1E18～2E19 cm^-3，碳原子浓度为1E17～1E18 cm^-3，组份为In_cAl_dGa_1-c-dN（0≤c≤0.2,0≤d≤1,0≤c+d≤1），厚度为10～100nm。