一种紫外LED及其制作方法与流程

一种紫外led及其制作方法
技术领域
1.本申请涉及led技术领域，尤其涉及一种紫外led及其制作方法。


背景技术：

2.21世纪初，随着led固体光源技术的发展，紫外led(uv led)进入了led照明时代，成为了一种非常重要的紫外光光源。与传统的汞灯和氙灯等气体紫外光源相比，紫外led具有超长寿命、冷光源、无热辐射、寿命不受开关次数影响、能量高、照射均匀、效率高、不含有毒物质、环保以及能够实现设备小型化等强大的优势，使得人们对于紫外led的技术研发具有浓厚的兴趣，促使了紫外led的快速发展。
3.并且，随着紫外led的发展，紫外led的应用场景也在不断变化，使得人们对于紫外led的发光效率的要求也在逐渐提高。除此之外，还由于水俣公约的生效，从2020年开始全面禁止生产以及进出口含汞制品，限制了传统汞灯的生产和使用，导致紫外led作为紫外光源的需求端口进一步扩大，进一步加大了人们对于高发光效率的紫外led的需求。因此，提供一种具有较高发光效率的紫外led成为了本领域技术人员的研究重点。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种紫外led，该紫外led具有较高的发光效率。
5.为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：
6.一种紫外led，该紫外led包括：
7.基底；
8.位于所述基底上的发光层，所述发光层包括至少一个层叠单元，所述层叠单元包括层叠的量子垒单元和量子阱单元，所述量子垒单元包括层叠的第一量子垒层、第一应力平衡层、第二量子垒层，所述量子阱单元包括层叠的第一量子阱层、第二应力平衡层、第二量子阱层；
9.其中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数。
10.可选的，所述第一应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子垒层的禁带宽度和所述第二量子垒层的禁带宽度，所述第二应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子阱层的禁带宽度和所述第二量子阱层的禁带宽度。
11.可选的，所述发光层包括2～12个所述层叠单元。
12.可选的，所述第一应力平衡层为in
x
ga1‑
x
n层，所述第二应力平衡层为in
x
ga1‑
x
n层，其中，0<x<1；或，所述第一应力平衡层为gan层，所述第二应力平衡层为gan层。
13.可选的，所述第一应力平衡层为空穴掺杂层。
14.可选的，所述第一应力平衡层为mg掺杂层。
15.可选的，所述第一应力平衡层中的掺杂浓度的取值范围为5e17/cm3～5e19/cm3。
16.一种紫外led的制作方法，该制作方法包括：
17.提供一基底；
18.在所述基底上形成发光层，所述发光层包括至少一个层叠单元，所述层叠单元包括层叠的量子垒单元和量子阱单元，所述量子垒单元包括层叠的第一量子垒层、第一应力平衡层、第二量子垒层，所述量子阱单元包括层叠的第一量子阱层、第二应力平衡层、第二量子阱层；
19.其中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数。
20.可选的，所述第一应力平衡层的禁带宽度大于所述第一量子垒层的禁带宽度和所述第二量子垒层的禁带宽度，所述第二应力平衡层的禁带宽度大于所述第一量子阱层的禁带宽度和所述第二量子阱层的禁带宽度。
21.可选的，所述发光层包括2～12个所述层叠单元。
22.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
23.本申请实施例提供的技术方案包括：基底；位于所述基底上的发光层，所述发光层包括至少一个层叠单元，所述层叠单元包括层叠的量子垒单元和量子阱单元，所述量子垒单元包括层叠的第一量子垒层、第一应力平衡层、第二量子垒层，所述量子阱单元包括层叠的第一量子阱层、第二应力平衡层、第二量子阱层；其中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，以使得位于第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力能够与位于第一量子阱层上方的所述第二应力平衡层对所述第一量子阱层的拉应力相平衡，减小由于位于第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力导致的所述第一量子阱层中的极化效应，进而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高电子和空穴在所述第一量子阱层中的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
24.并且，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第二量子垒层的晶格常数，能够对所述第二量子垒层产生拉应力，进一步平衡位于第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力，进而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高电子和空穴在所述第一量子阱层中的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
25.由此可见，本申请实施例所提供的紫外led能够平衡位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力，进而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高电子和空穴在所述第一量子阱层中的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为现有的紫外led的结构示意图；
28.图2为本申请实施例提供的一种紫外led的结构示意图；
29.图3为本申请实施例提供的另一种紫外led的结构示意图；
30.图4为本申请实施例提供的另一种紫外led的结构示意图；
31.图5为实施例一提供的一种紫外led的结构示意图；
32.图6为实施例二提供的一种紫外led的结构示意图；
33.图7为本申请实施例提供的一种紫外led制作方法的流程图。
具体实施方式
34.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
35.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
36.其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
37.正如背景技术部分所述，提供一种具有较高发光效率的紫外led，成为了本领域技术人员的研究重点。
38.近年来，
ⅲ‑ⅴ
族化合物由于具有禁带宽度大、击穿电场高、电子饱和迁移率高等优异的物理和化学特性，已经被广泛应用于电子、光学领域，其中，以algan为主要材料的紫外led更是在医疗照明，杀菌消毒、植物照明、工业固化等领域具有长足的发展。并且，随着紫外led的发展，紫外led也从点光源逐渐发展出了线光源、面光源以及无线便携式光源等光源形式，能够更好的应用于不同的应用场景。
39.通常情况下，如图1所示，常规的紫外led依次包括基底40、缓冲层41、电子供给层42、发光层50、电子阻挡层43、空穴供给层44以及欧姆接触层45，其中，所述发光层50包括5～10个周期的量子垒层51和量子垒阱52。需要说明的是，对于紫外led而言，为了实现对载流子的限制，需要使得所述量子垒层的禁带宽度大于所述量子阱层的禁带宽度，已知对于半导体材料而言，其晶格常数通常与禁带宽度成反比，因此当所述量子垒层的禁带宽度大于所述量子阱层的禁带宽度时，所述量子垒层的晶格常数会小于所述量子阱层的晶格常数，从而在所述量子阱层和所述量子垒的交界处，会由于所述量子垒层和所述量子阱层的晶格失配，使得所述量子垒层对所述量子阱层产生压应力，进而使得所述量子阱层中发生极化效应，最终使得所述量子阱层中产生由于极化效应导致的压电极化场，导致所述量子阱层中发生量子限制斯塔克效应，削弱了电子
‑
空穴波函数的交叠程度，降低了所述量子阱层中电子和空穴在辐射复合效率，降低了紫外led的发光效率。
40.发明人研究发现降低极化效应的方式包括以下几种：1、采用组分渐变的量子垒层，以降低量子阱层和量子垒层之间的晶格失配；2、采用超晶格复合浅量子阱结构，以降低量子阱层和量子垒层之间的晶格失配。然而，对于采用组分渐变的量子垒层的紫外led而言，虽然可以在一定程度上降低由于量子垒层和量子阱层之间的晶格失配导致的极化效应，但同时也降低了量子垒层的有效势垒高度，削弱了量子阱对载流子的限制作用，影响了电子与空穴在量子阱层中的辐射复合效率，进而影响紫外led的发光效率；对于采用超晶格复合浅量子阱结构的紫外led而言，虽然能够在一定程度上降低极化效应，但同时会由于超晶格结构而使得紫外led中具有更多的v型缺陷，从而使得紫外led的漏电通道增加，使得紫外led的漏电流变大，容易损坏紫外led，影响紫外led的可靠性，并且在采用超晶格复合浅量子阱结构的紫外led中，还会由于超晶格结构，使得超晶格复合浅量子阱结构中不同材料形成的阱垒宽度比不同，从而在不同的超晶格结构界面会形成异质势垒层，影响电子的传输，增加紫外led的工作电压，降低电子和空穴的辐射复合效率，影响紫外led的发光效率。
41.除此之外，在以algan为主要材料的紫外led中，al组分的增加会使得所述发光层发出的光由te模偏振光逐渐向tm模偏振光转换，导致发光层发出的光不易从紫外led中透出，严重影响紫外led的光提取效率，使得紫外led发光效率较低。另外，al组分的增加还会使得空穴掺杂离子的激活能变大，导致空穴掺杂离子被有效激活难度增加，进而使得高p型掺杂的algan材料难以获得，导致紫外led中的空穴浓度严重不足，使得电子和空穴的辐射复合效率较低，从而使得紫外led发光效率较低。
42.基于此，本申请实施例提供了一种紫外led，如图2所示，该外延结构包括：
43.基底10；
44.位于所述基底10上的发光层20，所述发光层20包括至少一个层叠单元30，所述层叠单元30包括层叠的量子垒单元31和量子阱单元32，所述量子垒单元31包括层叠的第一量子垒层311、第一应力平衡层312、第二量子垒层313，所述量子阱单元32包括层叠的第一量子阱层321、第二应力平衡层322、第二量子阱层323；
45.其中，所述第一应力平衡层312的晶格常数大于所述第一量子垒层311的晶格常数和所述第二量子垒层313的晶格常数，所述第二应力平衡层322的晶格常数大于所述第一量子阱层321的晶格常数和所述第二量子阱层323的晶格常数。
46.需要说明的是，通常情况下，对于紫外led而言，在量子垒层和量子阱层的交界处，量子垒层和量子阱层之间的晶格失配，会使得量子垒层对量子阱层产生压应力，从而使得量子阱层发生极化效应，产生压电极化场，导致量子阱层中发生量子限制斯塔克效应，削弱量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，使得量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率较低。又由于紫外led发光层的发光主要发生在量子阱层中，因此，量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率较低，会使得紫外led中的发光层的发光效率较低，进而使得紫外led的发光效率较低。
47.而在本申请实施例中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，因此，所述第一应力平衡层会对所述第一量子垒层和所述第二量子垒层产生拉应力，所述第二应力平衡层会对所述第一量子阱层和所述第二量子阱层产生拉应力，从而使得所述量子垒单元和所述量子阱单元的交界
处，位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力能够与所述第二应力平衡层对所述第一量子阱层的拉应力相平衡，减小由于位于第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力导致的所述第一量子阱层中产生的极化效应，进而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高所述第一量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，以提高电子和空穴在所述第一量子阱层中的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
48.并且，在本申请实施例中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第二量子垒层的晶格常数，使得所述第一应力平衡层对所述第二量子垒层具有拉应力，以在所述量子垒单元和所述量子阱单元的交界处，进一步平衡位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层产生的压应力，减小所述第一量子阱层中的极化效应，从而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高所述第一量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，提高所述第一量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
49.综上所述，本申请实施例所提供的紫外led，能够平衡位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力，从而能够减小所述第一量子阱层中的极化效应，进而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高所述第一量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，最终提高所述第一量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
50.需要说明的是，已知对于半导体材料而言，其晶格常数与禁带宽度有关，禁带宽度越大的半导体材料，晶格常数越小，反之，则晶格常数越大。因此，为了使得所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子垒层的禁带宽度和所述第二量子垒层的禁带宽度，所述第二应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子阱层的禁带宽度和所述第二量子阱层的禁带宽度。
51.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述发光层20包括2～12个所述层叠单元30，即所述发光层20包括多个所述层叠单元30，以使得在所述量子垒单元31和所述量子垒单元32的交界处，在平衡位于所述第一量子阱层321下方的所述第二量子垒层313对所述第一量子阱层321的压应力，减小所述第一量子阱层321中的极化效应的同时，还能够使得位于所述第二量子阱层323上方的所述第一量子垒层311对所述第二量子阱层323的压应力与所述第二应力平衡层322对所述第二量子阱层323的拉应力相平衡，减小由于位于所述第二量子阱层323上方的所述第一量子垒层311对所述第二量子阱层323的压应力导致的所述第二量子阱层323中的极化效应，进而减小所述第二量子阱层323中的量子限制斯塔克效应，提高所述第二量子阱层323的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，从而提高所述第二量子阱层323中的电子和空穴的复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
52.并且，在本申请实施例中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数，使得所述第一应力平衡层会对所述第一量子垒层具有拉应力，在所述量子垒单元和所述量子阱单元的交界处，能够进一步平衡位于所述第二量子阱层上方的所述第
一量子垒层对所述第二量子阱层产生的压应力，从而减小所述第二量子阱层中的极化效应，降低所述第二量子阱层中的量子限制斯塔克效应，进而提高所述第二量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，提高所述第二量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
53.综上所述，本身申请实施例所提供的紫外led能够降低所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的极化效应，进而降低所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的量子限制斯塔克效应，从而提高所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，提高所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，即提高所述量子阱单元中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
54.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层为in
x
ga1‑
x
n层，所述第二应力平衡层in
x
ga1‑
x
n层，其中，0<x<1；或，所述第一应力平衡层为gan层，所述第二应力平衡层为gan层，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
55.需要说明的是，由于in
x
ga1‑
x
n材料价带能级排布以及gan材料价带能级排布同aln材料价带能级排布的差异，会影响辐射复合发光，使得al组分含量较低的in
x
ga1‑
x
n材料以及gan材料倾向于te模偏振光的发射，而al组分含量较高的aln材料倾向于tm模偏振光的发射，并且使得随着al组分的增加，辐射复合发光还会由te模偏振光向tm模偏振光转换。已知对于紫外led而言，te模偏振光的发射能够有助于提高紫外led的光提取效率，因此本申请实施例所提供的紫外led中，所述第一应力平衡层为in
x
ga1‑
x
n层，所述第二应力平衡层in
x
ga1‑
x
n层，或，所述第一应力平衡层为gan层，所述第二应力平衡层为gan层，以使得所述第一应力平衡层和所述第二应力平衡层不含有al组分，能够有助于重排所述量子阱单元的价带能级，提高所述量子阱单元的te模偏振光的发射，从而有助于提高所述紫外led的光提取效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
56.还需要说明的是，已知紫外led所发出的光，是由电子和空穴在所述发光层的量子阱层中辐射复合产生的，而所述量子阱层中的空穴又是通过激活空穴供给层中的空穴掺杂离子获得的。已知空穴供给层中的空穴掺杂离子的激活能与空穴供给层中的al组分的含量有关，al组分越多，空穴掺杂离子的激活能越大，反之，则空穴掺杂离子的激活能越小。对于在现有的紫外led而言，其空穴供给层中al的含量通常较高，使得空穴掺杂离子的激活能较高，导致空穴掺杂离子被有效激活的难度加大，进而使得空穴供给层能够提供的空穴数量较小，使得所述发光层中的空穴浓度较低，影响电子与空穴的辐射复合效率，降低紫外led的发光效率。
57.因此，为了提高发光层中的空穴浓度，进而提高电子与空穴的辐射复合效率，增强紫外led的发光效率，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层为空穴掺杂层，以提供空穴，有助于提高所述发光层中的空穴浓度，进而提高电子与空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
58.可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层为mg掺杂层，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
59.需要说明的是，在本申请实施例中，由前述已知，所述第一应力平衡层为in
x
ga1‑
x
n层或gan层，不含有al组分，因此能够有效降低mg在所述第一应力平衡层中的激活能，使得
mg被有效激活较容易，进而使得mg能够被有效激活，提高所述发光层中的空穴的浓度，从而有效提高电子与空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
60.可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层中的掺杂浓度的取值范围为5e17/cm3～5e19/cm3，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
61.可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一量子垒层为al
a
ga1‑
a
n层，所述第二量子垒层为al
a
ga1‑
a
n层，所述第一量子阱层为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n层，所述第二量子阱层为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n层，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，本申请实施例对所述第一量子垒层和所述第二量子垒层中的al组分的含量和ga组分的含量并不做限定，并且对所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的al组分的含量、in组分的含量以及ga组分的含量也不做限定，具体视情况而定。
62.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在每个所述层叠单元中，所述第一应力平衡层的厚度的取值范围为1埃～100埃，包括端点值，所述第二应力平衡层的厚度的取值范围为1埃～100埃，包括端点值，所述第一量子垒层的厚度的取值范围为5～200埃，包括端点值，所述第二量子垒层的厚度的取值范围为5～200埃，包括端点值，所述第一量子阱层的厚度的取值范围为1～50埃，包括端点值，所述第二量子阱层的厚度的取值范围为1～50埃，包括端点值，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
63.在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述紫外led还包括：位于所述基底10上的缓冲层11，用于作为所述基底10与所述应力释放层12之间的缓冲层；位于所述缓冲层11背离所述基底10一侧的应力释放层12，所述应力释放层包括第一应力释放层121和第二应力释放层122，用于释放所述缓冲层11与所述电子供给层13之间的应力；位于所述应力释放层12背离所述基底10一侧的电子供给层13，用于给所述发光层提供电子，其中，所述发光层30位于所述电子供给层13背离所述基底10一侧；位于所述发光层30背离所述基底10一侧的阻挡层14，用于阻挡所述发光层中的电子从所述发光层中溢出；位于所述阻挡层14背离所述基底10一侧的空穴供给层15，用于给所述发光层提供空穴；位于所述空穴供给层15背离所述基底10一侧的欧姆接触层16，用于所述紫外led与金属电极形成欧姆接触。
64.具体的，在本申请的一个实施例中，所述缓冲层为aln层，所述第一应力释放层为aln层，所述第二应力释放层为algan层，所述电子供给层为n型掺杂的algan层，所述阻挡层为algan层，所述空穴供给层为p型掺杂的algan层，所述欧姆接触层为gan层。其中，所述第二应力释放层中al组分的含量为60％～90％，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
65.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，为了使得所述电子供给层能够给所述发光层提供电子，所述电子供给层为si掺杂层；为了使得所述空穴供给层能够给所述发光层提供空穴，所述空穴供给层为mg掺杂层；为了使得所述欧姆接触层能够实现与金属电极的欧姆接触，所述欧姆接触层为mg掺杂层，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
66.可选的，在本申请的一个实施例中，所述电子供给层中的掺杂浓度的取值范围为5e18～5e19/cm3，包括端点值；所述空穴供给层中的掺杂浓度的取值范围为5e18～5e19/cm3，包括端点值；所述欧姆接触层中的掺杂浓度的取值范围为1e19～1e20/cm3，包括端点值；但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
67.可选的，在本申请的一个实施例中，所述缓冲层的厚度的取值范围为100埃～20000埃，包括端点值；所述第一应力释放层的厚度的取值范围为10埃～500埃，包括端点值；所述第二应力释放层的厚度的取值范围为10埃～500埃，包括端点值；所述电子供给层的厚度的取值范围为500埃～2500埃，包括端点值；所述阻挡层的厚度的取值范围为10埃～500埃，包括端点值；所述空穴供给层的厚度的取值范围为50埃～1000埃，包括端点值；所述欧姆接触层的厚度的取值范围为10埃～100埃，包括端点值；但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
68.下面结合具体实施例，介绍本申请实施例所提供的紫外led。
69.实施例一：
70.具体的，如图5所示，该紫外led依次包括：基底60、aln缓冲层61、aln/algan应力释放层62、n
‑
algan电子供给层63、发光层70、algan阻挡层64、p
‑
algan空穴供给层65、gan欧姆接触层66，其中，所述发光层70包括2～12个层叠单元71，并且每个所述层叠单元71中的第一应力平衡层712为in
x
ga1‑
x
n应力平衡层，第二应力平衡层715为in
x
ga1‑
x
n应力平衡层，第一量子垒层711为al
a
ga1‑
a
n量子垒层，第二量子垒层713为al
a
ga1‑
a
n量子垒层，第一量子阱层714为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n量子阱层，第二量子阱层716为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n量子阱层。
71.实施例二：
72.具体的，如图6所示，该紫外led依次包括：基底80、aln缓冲层81、aln/algan应力释放层82、n
‑
algan电子供给层83、发光层90、algan阻挡层84、p
‑
algan空穴供给层85、gan欧姆接触层86，其中，所述发光层90包括2～12个层叠单元91，并且每个所述层叠单元91中的第一应力平衡层912为gan应力平衡层，第二应力平衡层915为gan应力平衡层，第一量子垒层911为al
a
ga1‑
a
n量子垒层，第二量子垒层913为al
a
ga1‑
a
n量子垒层，第一量子阱层914为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n量子阱层，第二量子阱层916为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n量子阱层。
73.需要说明的是，在实施例一和实施例二所提供的紫外led中，所述第一应力平衡层的晶格常数小于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数小于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数。并且为了能够确保所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，在实施例一和实施例二所提供的紫外led中，所述第一应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子垒层的禁带宽度和所述第二量子垒层的禁带宽度，所述第二应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子阱层的禁带宽度和所述第二量子阱层的禁带宽度。
74.相应的，本申请还提供了一种紫外led的制作方法，该制作方法用于制作上述任一实施例所述的紫外led，如图7所示，该制作方法包括：
75.s1：提供一基底10；
76.s2：在所述基底10上形成发光层20，所述发光层20包括至少一个层叠单元30，所述层叠单元30包括层叠的量子垒单元31和量子阱单元32，所述量子垒单元31包括第一量子垒层311、第一应力平衡层312、第二量子垒层313，所述第一应力平衡层312位于所述第一量子垒层311和所述第二量子垒层313之间，所述量子阱单元32包括第一子量子阱321层、第二应力平衡层322、第二量子阱层323，所述第二应力平衡层322位于所述第一量子阱层321和所
述第二量子阱层323之间。
77.需要说明的是，通常情况下，对于紫外led而言，在量子垒层和量子阱层的交界处，由于量子垒层和量子阱层之间的晶格失配，量子垒层对量子阱层会产生压应力，进而使得量子阱层发生极化效应，产生压电极化场，从而导致在量子阱层中发生量子限制斯塔克效应，削弱了量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，使得量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率较低，又由于紫外led中发光层的发光主要发生在量子阱层中，因此量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率较低，会使得紫外led中的发光层的发光效率较低，进而使得紫外led的发光效率较低。
78.然而，在本申请实施例中，在所述基底上形成的所述发光层中的所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，使得所述第一应力平衡层会对所述第一量子垒层和所述第二量子垒层产生拉应力，所述第二应力平衡层会对所述第一量子阱层和所述第二量子阱层产生拉应力，因此在所述量子垒单元和所述量子阱单元的交界处，位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力能够与所述第二应力平衡层对所述第一量子阱层的拉应力相平衡，减小由于位于第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力导致的所述第一量子阱层中的极化效应，进而减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高所述第一量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，从而提高电子和空穴在所述第一量子阱层中的辐射复合效率，使得所述制作方法制得的紫外led具有较高的发光效率。
79.并且，在本申请实施例中，在所述基底上形成的所述发光层中的所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第二量子垒层的晶格常数，使得所述第一应力平衡层会对所述第二量子垒层具有拉应力，在所述量子垒单元和所述量子阱单元的交界处，能够进一步平衡位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层产生的压应力，进而减小所述第一量子阱层中的极化效应，减小所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高所述第一量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，提高所述第一量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述制作方法制得的紫外led具有较高的发光效率。
80.综上所述，本申请实施例所提供的紫外led制作方法，能够平衡位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力，进而能够降低所述第一量子阱层中的极化效应，降低所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，提高所述第一量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，从而提高所述第一量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
81.需要说明的是，已知对于半导体材料而言，其晶格常数与禁带宽度有关，禁带宽度越大的半导体材料，晶格常数越小，反之，则晶格常数越大。因此，为了使得所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子垒层的禁带宽度和所述第二量子垒层的禁带宽度，所述第二应力平衡层的禁带宽度小于所述第一量子阱层的禁带宽度和所述第二量子阱层的禁带宽度。
82.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述发光层20包括2～12个所述层叠单元30，即所述发光层20包括多个所述层叠单元30，以在所述量子垒单元31和所述量子阱单元32的交界处，平衡位于所述第一量子阱层321下方的所述第二量子垒层313对所述第一量子阱层321的压应力，减小所述第一量子阱层321中的极化效应的同时，还能够使得位于所述第二量子阱层323上方的所述第一量子垒层311对所述第二量子阱层323的压应力与所述第二应力平衡层322对所述第二量子阱层323的拉应力相平衡，减小由于位于所述第二量子阱层323上方的所述第一量子垒层311对所述第二量子阱层323的压应力导致的所述第二量子阱层323中的极化效应，进而减小所述第二量子阱层323中的量子限制斯塔克效应，提高所述第二量子阱层323的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，从而提高所述第二量子阱层323中的电子和空穴的复合效率，使得所述制作方法制得的紫外led具有较高的发光效率。
83.并且，在本申请实施例中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数，使得所述第一应力平衡层会对所述第一量子垒层具有拉应力，在所述量子垒单元和所述量子阱单元的交界处，能够进一步平衡位于所述第二量子阱层上方的所述第一量子垒层对所述第二量子阱层产生的压应力，进而减小所述第二量子阱层中的极化效应，减小所述第二量子阱层中的量子限制斯塔克效应，从而提高所述第二量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，提高所述第二量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述制作方法制得的紫外led具有较高的发光效率。
84.综上所述，本身申请实施例所提供的紫外led制作方法能够降低所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的极化效应，进而降低所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的量子限制斯塔克效应，从而提高所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的电子
‑
空穴波函数的交叠程度，提高所述第一量子阱层和所述第二量子阱层中的电子和空穴的辐射复合效率，即提高所述量子阱单元中的电子和空穴的辐射复合效率，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
85.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层为in
x
ga1‑
x
n层，所述第二应力平衡层in
x
ga1‑
x
n层；或，所述第一应力平衡层为gan层，所述第二应力平衡层为gan层，以有助于重排所述量子阱单元的价带能级，提高所述量子阱单元的te模偏振光的发射，从而有助于提高所述紫外led的光提取效率，使得所述制作方法制得的紫外led具有较高的发光效率。本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
86.在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层为空穴掺杂层，能够提供空穴，有助于提高所述发光层中的空穴浓度，进而提高电子与空穴的辐射复合效率，使得所述制作方法制得的紫外led具有较高的发光效率。
87.可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一应力平衡层为mg掺杂层，所述第一应力平衡层中的掺杂浓度的取值范围为5e17/cm3～5e19/cm3，包括端点值，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
88.可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一量子垒层为al
a
ga1‑
a
n层，所述第二量子垒层为al
a
ga1‑
a
n层，所述第一量子阱层为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n层，所述第二量子阱层为al
b
in
c
ga1‑
b
‑
c
n层，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
89.在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述制作方法还包括：在
所述基底10上形成缓冲层11；在所述缓冲层11背离所述基底10一侧形成应力释放层12，所述应力释放层12包括第一应力释放层121和第二应力释放层122；在所述应力释放层12背离所述基底10一侧形成电子供给层13；其中，所述发光层20位于所述电子供给层13背离所述衬底一侧；在所述电子供给层13背离所述基底10一侧形成发光层20；在所述发光层20背离所述基底10一侧形成阻挡层14；在所述阻挡层14背离所述基底10一侧形成空穴供给层15；在所述空穴供给层15背离所述基底10一侧形成欧姆接触层16。
90.综上所述，本申请实施例提供的一种紫外led及其制作方法中，所述第一应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子垒层的晶格常数和所述第二量子垒层的晶格常数，所述第二应力平衡层的晶格常数大于所述第一量子阱层的晶格常数和所述第二量子阱层的晶格常数，能够平衡位于所述第一量子阱层下方的所述第二量子垒层对所述第一量子阱层的压应力，进而能够减小所述第一量子阱层中的极化效应，降低所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应，使得所述紫外led具有较高的发光效率。同时，本申请实施例所提供的紫外led中，所述发光层还可以包括多个层叠单元，以在降低所述第一量子阱层中的量子限制斯塔克效应的同时，还能够降低所述第二量子阱层中的量子限制斯塔克效应，使得所述紫外led具有较高的发光效率。
91.本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
92.对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。