发光二极管及发光装置的制作方法

本发明属于半导体，尤其涉及发光二极管及发光装置。

背景技术：

1、发光二极管（英文：light emitting diode，简称：led）是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，可以高效地将电能转化为光能。发光二极管通常采用不同的半导体材料和结构，实现从紫外到红外的全色范围。

2、随着led产业的持续发展，客户对发光二极管的光电性能（亮度和电压）的要求越来越高。目前，通常会采用开辟v形坑（v-pits）的方法来提升外延性能。然而，v形坑的开辟一直是行业难题，其位置、大小及质量都关系着发光二极管的性能。现有发光二极管内v形坑的质量较差，以致于形成更多的非辐射复合中心，影响电子空穴复合效率。

3、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种发光二极管及发光装置，以改善v形坑的质量，降低非辐射复合。

4、根据本发明的第一方面，本发明提供了一种发光二极管，包括：

5、第一半导体层；

6、v坑开辟层，位于所述第一半导体层上，所述v坑开辟层具有向上延伸的v形坑；

7、发光层，位于所述v坑开辟层上；

8、第二半导体层，位于所述发光层上，并将v形坑填平；

9、其特征在于，所述发光层包括：

10、第一发光层，所述第一发光层包括n1个周期的第一量子阱结构和m个周期的第三量子阱结构，其中，单个周期的第三量子阱结构厚度大于单个周期的第一量子阱结构厚度；

11、第二发光层，所述第二发光层比第一发光层更接近第二半导体层，第二发光层包括n2个周期的第二量子阱结构。

12、在一些实施例中，m个周期的第三量子阱结构连续而非间隔设置。

13、在一些实施例中，所述第一量子阱结构包括第一阱层和第一垒层，第二量子阱结构包括第二阱层和第二垒层，第三量子阱结构包括第三阱层和第三垒层，其中，第三垒层的厚度大于第一垒层的厚度。

14、在一些实施例中，所述第一垒层的厚度范围为80埃~110埃，第三垒层的厚度范围为110埃~140埃。

15、在一些实施例中，所述第三垒层的厚度为第一垒层厚度的1.1~1.5倍。

16、在一些实施例中，所述第一量子阱结构的周期数n1为1~4，第二量子阱结构的周期数n2为8~13，第三量子阱结构的周期数m为1~4。

17、在一些实施例中，所述第三量子阱结构的周期数m不大于第一量子阱结构的周期数n1。

18、在一些实施例中，所述第一阱层、第二阱层和第三阱层均包括in材料，其中，第一阱层和第二阱层的in含量相同，第三阱层的in含量最高。

19、根据本发明的第二方面，本发明提供了另一种发光二极管，包括：

20、第一半导体层；

21、v坑开辟层，位于所述第一半导体层上，所述v坑开辟层具有向上延伸的v形坑；

22、发光层，位于所述v坑开辟层上；

23、第二半导体层，位于所述发光层上，并将v形坑填平；

24、其特征在于，所述发光层包括：

25、第一发光层，所述第一发光层包括n1个周期的第一量子阱结构；

26、第二发光层，所述第二发光层比第一发光层更接近第二半导体层，第二发光层包括n2个周期的第二量子阱结构和m个周期的第三量子阱结构，其中，单个周期的第三量子阱结构厚度大于单个周期的第二量子阱结构厚度。

27、在一些实施例中，m个周期的第三量子阱结构连续而非间隔设置。

28、在一些实施例中，所述第一量子阱结构包括第一阱层和第一垒层，所述第二量子阱结构包括第二阱层和第二垒层，第三量子阱结构包括第三阱层和第三垒层，其中，第三垒层的厚度大于第二垒层的厚度。

29、在一些实施例中，所述第二垒层的厚度范围为80埃~110埃，第三垒层的厚度范围为110埃~140埃。

30、在一些实施例中，所述第三垒层的厚度为第二垒层的厚度的1.1~1.5倍。

31、在一些实施例中，所述第一量子阱结构的周期数n1为2~8，第二量子阱结构的周期数n2为4~7，第三量子阱结构的周期数m为1~7。

32、在一些实施例中，所述第二量子阱结构的周期数n2与第三量子阱结构的周期数m的数量之和不小于8。

33、在一些实施例中，所述第三量子阱结构的周期数m不大于第二量子阱结构的周期数n2。

34、在一些实施例中，所述第三量子阱结构远离第二半导体层，且靠近第一发光层设置。

35、在一些实施例中，所述第三量子阱结构与第二半导体层之间至少具有4个周期的第二量子阱结构。

36、在一些实施例中，所述第一阱层、第二阱层和第三阱层均包括in材料，其中，第二阱层和第三阱层的in含量相同，第一阱层的in含量最低。

37、根据本发明的第三方面，提供一种发光装置，包括如上述任意所述的发光二极管。

38、本发明实施例提供的发光二极管及发光装置，通过于发光层内设置具有较大厚度的第三量子阱结构，能有效改善v形坑的质量，降低非辐射复合的几率，保障发光二极管内有效的电子空穴复合效率，进而提高发光二极管的亮度。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术实现思路

技术特征：

1.发光二极管，包括：

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，m个周期的第三量子阱结构连续而非间隔设置。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一量子阱结构包括第一阱层和第一垒层，第二量子阱结构包括第二阱层和第二垒层，第三量子阱结构包括第三阱层和第三垒层，其中，第三垒层的厚度大于第一垒层的厚度。

4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述第一垒层的厚度范围为80埃~110埃，第三垒层的厚度范围为110埃~140埃。

5.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述第三垒层的厚度为第一垒层厚度的1.1~1.5倍。

6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一量子阱结构的周期数n1为1~4，第二量子阱结构的周期数n2为8~13，第三量子阱结构的周期数m为1~4。

7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第三量子阱结构的周期数m不大于第一量子阱结构的周期数n1。

8.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层、第二阱层和第三阱层均包括in材料，其中，第一阱层和第二阱层的in含量相同，第三阱层的in含量最高。

9.发光二极管，包括：

10.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，m个周期的第三量子阱结构连续而非间隔设置。

11.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，所述第一量子阱结构包括第一阱层和第一垒层，所述第二量子阱结构包括第二阱层和第二垒层，第三量子阱结构包括第三阱层和第三垒层，其中，第三垒层的厚度大于第二垒层的厚度。

12.根据权利要求11所述的发光二极管，其特征在于，所述第二垒层的厚度范围为80埃~110埃，第三垒层的厚度范围为110埃~140埃。

13.根据权利要求11所述的发光二极管，其特征在于，所述第三垒层的厚度为第二垒层的厚度的1.1~1.5倍。

14.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，所述第一量子阱结构的周期数n1为2~8，第二量子阱结构的周期数n2为4~7，第三量子阱结构的周期数m为1~7。

15.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，所述第二量子阱结构的周期数n2与第三量子阱结构的周期数m的数量之和不小于8。

16.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，所述第三量子阱结构的周期数m不大于第二量子阱结构的周期数n2。

17.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，所述第三量子阱结构远离第二半导体层，且靠近第一发光层设置。

18.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，所述第三量子阱结构与第二半导体层之间至少具有4个周期的第二量子阱结构。

19.根据权利要求11所述的发光二极管，其特征在于，所述第一阱层、第二阱层和第三阱层均包括in材料，其中，第二阱层和第三阱层的in含量相同，第一阱层的in含量最低。

20.发光装置，其特征在于，包括如权利要求1～19任一所述的发光二极管。

技术总结
本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种发光二极管及发光装置，所述发光二极管依次包括第一半导体层、V坑开辟层、发光层和第二半导体层。发光层包括第一发光层和第二发光层，第一发光层包括n1个周期的第一量子阱结构，第二发光层包括n2个周期的第二量子阱结构，其中，第一发光层或第二发光层中还包括m个周期的第三量子阱结构，单个周期的第三量子阱结构比位于同一发光层中的其他量子阱结构具有更大的厚度。本发明能有效改善V形坑的质量，降低非辐射复合的几率，保障发光二极管内有效的电子空穴复合效率。

技术研发人员：王瑜,王亚伟,周宏敏,陈志豪,李政鸿,林兓兓
受保护的技术使用者：安徽三安光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15