本實用新型屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)光二極管。

背景技術(shù)：

氮化鎵發(fā)光二極管（Light-emitting diode，LED）是一種注入電致發(fā)光器件，具有體積小、堅固耐用、發(fā)光波段可控性強、光效高、低熱損耗、光衰小、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，在背光、交通指示燈、車燈、路燈、玩具裝飾城等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。特別是GaN基材料的LED，由于其波長覆蓋了整個可見光波段和紫外波段，而成為目前LED發(fā)展的主流方向。因此如何提高載流子的注入效率進而提高LED的發(fā)光性能是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點。

但是目前制約著LED發(fā)光效率提升的一個重要因素是N型層電子相對于P型層的空穴遷移速率過快的問題。因為P型層中的空穴濃度受Mg在GaN中摻雜效率和電離效率的影響，P型層Mg的摻雜濃度以及遷移速率較難與電子遷移速率相匹配，導(dǎo)致電子出現(xiàn)過遷移現(xiàn)象，而空穴注入有源層的量又較少，使得電子與空穴的有效復(fù)合輻射主要分布在最后3~5個量子阱中，影響LED器件的發(fā)光效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種發(fā)光二極管，至少包括：襯底，及依次沉積于所述襯底上的緩沖層、N型層、多量子阱層、電子阻擋層和P型層，所述多量子阱層包括若干個周期性交替層疊的勢阱層和勢壘層，其特征在于：最后一個周期的多量阱子層由InGaN勢阱層以及位于所述InGaN勢阱層之上的GaN/AlN勢壘層組成。

優(yōu)選的，在所述GaN/AlN勢壘層中，所述AlN單層位于所述GaN單層上。

優(yōu)選的，所述GaN/AlN勢壘層為未摻雜層或者N型摻雜層。

優(yōu)選的，所述GaN單層為未摻雜層或者N型摻雜層，所述AlN單層為未摻雜層。

優(yōu)選的，所述電子阻擋層與所述多量子阱層之間設(shè)置有一低溫氮化鎵層。

優(yōu)選的，所述低溫氮化鎵層為P型摻雜層。

優(yōu)選的，所述AlN單層的厚度≤50?。

優(yōu)選的，所述GaN單層的厚度≤100?。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型至少具有以下有益效果：

設(shè)定周期性多量子阱層中最后一個周期的多量阱子層由InGaN勢阱層以及位于其上的GaN/AlN勢壘層組成，利用InGaN、GaN、AlN材料晶格常數(shù)的差異，通過能帶的形變形成電子局限作用，繼而來防止N型層中電子的過遷移現(xiàn)象，相對提升P型層空穴濃度及遷移速率，提升電子與空穴在多量子阱層中的有效復(fù)合輻射效率，進而提升發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。

圖1 本實用新型之發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 本實用新型之多量子阱層結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注：10：襯底；20：緩沖層；30：N型層；40：多量子阱層；41、41'：InGaN勢阱層；42：GaN/AlN勢壘層；421：GaN單層；422：AlN單層；43：GaN勢壘層；50：電子阻擋層；60：P型層；70：低溫氮化鎵層。

具體實施方式

參看附圖1~2，本實用新型提供的一種發(fā)光二極管，至少包括一襯底10，以及依次沉積于襯底10上的緩沖層20、N型層30、多量子阱層40、電子阻擋層50和P型層60。其中，多量子阱層40包括若干個周期性交替層疊的勢阱層和勢壘層，襯底10材質(zhì)為藍寶石、氮化鎵、硅等中的任意一種，本實施例優(yōu)選藍寶石。緩沖層20的材料為氮化鋁鎵銦(Al1-x-yGaxInyN)，其中0≦x＜1，0≦y＜1。

具體地，多量子阱層40包括1~15個周期性交替層疊的勢阱層和勢壘層，而最后一個周期的多量阱子層由InGaN勢阱層41以及位于其上的GaN/AlN勢壘層42組成，其余周期性交替的多量子阱層則由InGaN勢阱層41'和GaN勢壘層43組成。同時，在GaN/AlN勢壘層42中，AlN單層422位于GaN單層421上。其原因是InGaN材料與GaN材料的晶格差異較小，在InGaN勢阱層41上先生長GaN單層421來減少晶格的不匹配，然后在于GaN單層421上生長AlN單層422，利用晶格常數(shù)大的AlN單層422來改變能帶的形狀，使多量子阱層40的能帶發(fā)生扭曲變形，進而增加電子局限能力。

其中，AlN單層422的厚度≤50?，GaN單層421的厚度≤100?，GaN/AlN勢壘層42為未摻雜層或者N型摻雜層。優(yōu)選的，GaN單層421為未摻雜層或者N型摻雜層，AlN單層422為未摻雜層，在本實施例中，GaN單層421優(yōu)選為N型摻雜層，AlN單層422為未摻雜層；AlN單層422的厚度小于等于25?，GaN單層421的厚度小于等于25?。其中，N型摻雜雜質(zhì)為Si，P型摻雜雜質(zhì)為Mg。在其它的實施方式中GaN單層421與AlN單層422可以均為未摻雜層。

在電子阻擋層50與多量子阱層40之間設(shè)置一低溫氮化鎵層70，該低溫氮化鎵層70采用低溫生長條件，并為P型摻雜層，一方面較低的生長溫度能保證多量子阱層40的晶體質(zhì)量不被破會，另一方面P型摻雜的氮化鎵層提供了空穴，增加了電子與空穴的復(fù)合效率。同時，位于低溫氮化鎵層70之上的電子阻擋層50更進一步的阻擋電子的過遷移，電子阻擋層50為AlGaN單層421結(jié)構(gòu)或者AlGaN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)。

本實用新型通過設(shè)定周期性多量子阱層40中最后一個周期的多量阱子層由InGaN勢阱層41以及位于其上的GaN/AlN勢壘層42組成，利用InGaN、GaN、AlN材料晶格常數(shù)的差異，通過能帶的形變形成電子局限作用，繼而來防止N型層30中電子的過遷移現(xiàn)象，相對提升P型層60空穴濃度及遷移速率，提升電子與空穴在多量子阱層40中的有效復(fù)合輻射效率，進而提升發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率。

應(yīng)當(dāng)理解的是，上述具體實施方案為本實用新型的優(yōu)選實施例，本實用新型的范圍不限于該實施例，凡依本實用新型所做的任何變更，皆屬本實用新型的保護范圍之內(nèi)。