发光二极管及发光装置的制作方法

本发明涉及半导体制造，特别涉及一种发光二极管及发光装置。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode，简称led)为半导体发光元件，通常是由如gan、gaas、gap、gaasp等半导体制成，其核心是具有发光特性的pn结。led具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。led已经广泛应用于照明、监控指挥、高清演播、高端影院、办公显示、会议交互、虚拟现实等领域。

2、目前，小尺寸的发光二极管（如mini led）广泛运用于背光显示，以实现更精密的动态背光效果。然而现有的小尺寸发光二极管普遍存在着缺陷较多、载流子拥挤、esd性能较差的问题。因此，如何解决以上问题已然成为本领域技术人员亟待解决的技术难题之一。

3、需要说明的是，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种发光二极管，发光二极管包括一半导体叠层，半导体叠层至少包括依次层叠的非故意掺杂层、第一介质层、第一n型层、第二n型层、第二介质层、发光层和p型层。第一n型层的掺杂浓度高于第二n型层的掺杂浓度，第一介质层和第二介质层中的材料包括铝组分，第一介质层中的铝组分高于第二介质层中的铝组分。

2、本发明还提供一种发光二极管，该发光二极管包括一半导体叠层，半导体叠层至少包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层。第一半导体层至少包括非故意掺杂层、第一n型层和第二n型层，第一n型层的掺杂浓度高于第二n型层的掺杂浓度，第一半导体层具有铝的浓度曲线，铝的浓度曲线至少包括第一峰形和第二峰形，其中，第一峰形位于第一n型层远离发光层的一侧，第二峰形位于第一n型层靠近发光层的一侧。

3、本发明还提供一种发光装置，发光装置包括发光二极管，发光二极管采用上述任一实施例提供的发光二极管。

4、本发明一实施例提供的一种发光二极管及发光装置，通过在高掺杂的第一n型层的前后均插入含铝的介质层的方式，可以解决发光二极管内部缺陷多、载流子拥挤、esd性能较差的问题，从而提升发光二极管的品质。具体来说，通过在非故意掺杂层和高掺杂的第一n型层之间插入高含铝的第一介质层的方式，从而达到缺陷屏蔽的效果，可以改善esd 性能，进而提升芯片可靠性；通过在低掺杂的第二n型层和发光层之间插入低含铝的第二介质层的方式，一方面同样达到缺陷屏蔽的效果，另一方面，还可以利用其宽能隙材料特性，起到电子阻挡的效果，有效降低载流子拥挤的现象，同时可以提升发光层中电子和空穴的复合发光效率，从而提高发光二极管的发光效率。

5、本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分的技术特征和有益效果可以从说明书中显而易见地得出，或者是通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种发光二极管，所述发光二极管包括一半导体叠层，其特征在于：所述半导体叠层至少包括依次层叠的非故意掺杂层、第一介质层、第一n型层、第二n型层、第二介质层、发光层和p型层；

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一介质层和所述第二介质层的材料包括alxga(1-x)n材料，其中0＜x≤1。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一介质层中的铝组分占比为5%~50%。

4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第二介质层掺杂有n型杂质，所述第二介质层的掺杂浓度小于1e19atoms/cm3。

5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一n型层的掺杂浓度大于1e19atoms/cm3。

6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第二n型层的掺杂浓度小于1e19atoms/cm3。

7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述半导体叠层还包括复合层，所述复合层位于所述第二介质层及所述发光层之间。

8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一介质层的厚度大于所述第二介质层的厚度。

9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一介质层的厚度范围为20~50nm，所述第二介质层的厚度范围为15~45nm。

10.一种发光二极管，包括一半导体叠层，所述半导体叠层至少包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；

11.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：所述第一n型层的掺杂浓度大于1e19atoms/cm3。

12.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：所述第二n型层的掺杂浓度小于1e19atoms/cm3。

13.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：所述第一峰形的最大值大于所述第二峰形的最大值。

14.根据权利要求13所述的发光二极管，其特征在于：所述第一峰形的最大值不小于所述第二峰形的最大值的1.5倍。

15.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：所述第一峰形位于所述非故意掺杂层和所述第一n型层之间，所述第二峰形位于所述第一n型层和所述发光层之间。

16.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：所述半导体叠层还包括复合层，所述复合层位于所述第二n型层及所述发光层之间，所述第二峰形位于所述第一n型层和所述复合层之间。

17.根据权利要求16所述的发光二极管，其特征在于：所述第二峰形位于所述第二n型层和所述复合层之间。

18.根据权利要求1或10所述的发光二极管，其特征在于：所述发光二极管的边长不大于200μm。

19.一种发光装置，其特征在于：所述发光装置包括发光二极管，所述发光二极管采用如权利要求1~18中任一项所述的发光二极管。

技术总结
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管，其包括依次层叠的非故意掺杂层、第一介质层、第一n型层、第二n型层、第二介质层、发光层和p型层，其中，第一n型层的掺杂浓度高于第二n型层的掺杂浓度，第一介质层和第二介质层中包括铝组分，第一介质层中的铝组分高于第二介质层中的铝组分。借此，该发光二极管可以解决内部缺陷多、载流子拥挤、ESD性能较差的问题，从而提升发光二极管的品质。

技术研发人员：彭伟伦,江周胜,曾建尧,张中英
受保护的技术使用者：厦门三安光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/16