CN102201505A - 一种氮化物led结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氮化物LED结构，其在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而提高了电子与空穴的复合效率，进一步减少了多量子阱有源层中的电子泄露数量，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度；同时，还公开了一种氮化物LED结构的制备方法，通过在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而提高了电子与空穴的复合效率，进一步减少了多量子阱有源层中的电子泄露数量，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度。

Description

一种氮化物LED结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及LED制备技术领域，尤其涉及一种氮化物LED结构及其制备方法。

背景技术

发光二极管(LED，Light Emitting Diode)是一种半导体固体发光器件，其利用半导体PN结作为发光材料，可以直接将电转换为光。当半导体PN结的两端加上正向电压后，注入PN结中的少数载流子和多数载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出颜色为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的光。其中，GaN基材料是指GaN、InN、AlN以及他们的三元和四元化合物，属于直接带隙半导体材料，室温下其发光波长涵盖了近红外、可见以及深紫外波段，因而广泛地应用于LED领域中。

目前，氮化物LED发光器件主要采用P-N结结构，并且在P型半导体和N型半导体之间设有多量子阱结构，所述多量子阱结构作为有源区。当器件工作时，电子和空穴分别从有源区两端的N型区和P型区输入，在量子阱有源区内复合发光。载流子在多量子阱结构中的分布主要由电子和空穴的输运特性来决定。相对于电子而言，空穴具有大得多的有效质量和低得多的迁移率，因此，在有源区各个量子阱中，空穴很难输运到远离P型区的量子阱中。这样，就导致了在有源区各个量子阱中电子和空穴的分布是很不均匀的，LED的发光强度主要由空穴的分布决定。最靠近P型区的量子阱中空穴浓度最高，对发光的贡献最大；随着注入电流的增大，在靠近N型区量子阱中无法复合的载流子会聚集在靠近P型区的量子阱中，使电子从有源区泄露的几率增大，从而大大降低器件的内量子效率，这也是导致LED器件在大电流下效率明显下降的原因之一。

为了阻止大量的电子从有源区中泄露出去，现有的LED结构中通常会采用一个禁带宽度大于量子阱势垒层的电子阻挡层，关于现有的LED结构，请参考图1，图1为现有的LED结构的剖面图，如图1所示，现有的LED结构包括衬底101、在所述衬底101上依次形成的低温缓冲层102、不掺杂的氮化物层103、N型电子注入层104、多量子阱有源层105、电子阻挡层106、以及P型空穴注入层107，其中，所述N型电子注入层104与N型电极108相连，所述P型空穴注入层107上形成有透明电极层109，所述透明电极层109上制备有P型电极110。

其中，所述多量子阱有源层105包括多个量子阱，设所述量子阱的个数为n个(n≥1)，所述量子阱的势垒的禁带宽度(B1、B2、...Bn-1)从N型电子注入层到P型空穴注入层保持相同，即B1＝B2＝...＝Bn-1，且所述电子阻挡层106的禁带宽度EB大于所述量子阱的势垒的禁带宽度(B1、B2、...Bn-1)，如图2所示。

通过在LED结构中设置一电子阻挡层，并使所述电子阻挡层的禁带宽度大于所述多量子阱有源区中的量子阱的势垒的禁带宽度，从而可阻止电子从有源区中泄露，因而可在一定程度上提高LED器件的内量子效率。

然而，现有技术的LED结构虽然采用了电子阻挡层，还是会有一部分电子从多量子阱有源层中泄露出来，从而降低器件的内量子效率。

因此，有必要对现有的氮化物LED结构进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮化物LED结构及其制备方法，以提高氮化物LED的性能。

为解决上述问题，本发明提出一种氮化物LED结构，该氮化物LED结构至少包括N型电子注入层、P型空穴注入层以及夹在所述N型电子注入层与所述P型空穴注入层之间的多量子阱有源层，且所述多量子阱有源层与所述P型空穴注入层之间设置有一电子阻挡层，所述电子阻挡层与所述P型空穴注入层之间还设置有一P型附加量子阱，所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度。

可选的，所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度，且所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述P型空穴注入层的禁带宽度。

可选的，所述N型电子注入层的禁带宽度、P型空穴注入层的禁带宽度以及多量子阱有源层中的量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度。

可选的，所述N型电子注入层、P型空穴注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层及P型附加量子阱均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1。

可选的，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节Al_xGa_yIn_1-x-yN中的合金成分来改变，增加合金中Al的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽，增加合金中In的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄。

可选的，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节所述P型附加量子阱的厚度来改变，增加所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄，减少所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽。

可选的，所述P型附加量子阱的厚度通过调节所述P型附加量子阱的生长时间来改变，增加所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度增加，减小所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度减小。

可选的，该氮化物LED结构还包括衬底、在所述衬底上依次生长的低温缓冲层以及不掺杂的氮化物层，所述不掺杂的氮化物层上依次形成有所述N型电子注入层、所述多量子阱有源层、所述电子阻挡层、所述P型附加量子阱以及所述P型空穴注入层，所述N型电子注入层与N型电极相连，所述P型空穴注入层上形成有透明电极层，所述透明电极层上制备有P型电极。

同时，为解决上述问题，本发明还提出一种氮化物LED结构的制备方法，该方法包括如下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上依次形成低温缓冲层、不掺杂的氮化物层、N型电子注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层、P型附加量子阱以及P型空穴注入层，其中，所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度；

依次刻蚀所述P型空穴注入层、所述P型附加量子阱、所述电子阻挡层以及所述多量子阱有源层，形成一台柱面，并露出所述N型电子注入层，在露出的N型电子注入层上制备N型电极；

在刻蚀后的所述P型空穴注入层上制备透明电极层及P型电极。

可选的，所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度，且所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述P型空穴注入层的禁带宽度。

可选的，所述N型电子注入层的禁带宽度、P型空穴注入层的禁带宽度以及多量子阱有源层中的量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度。

可选的，所述N型电子注入层、P型空穴注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层及P型附加量子阱均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1。

可选的，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节Al_xGa_yIn_1-x-yN中的合金成分来改变，增加合金中Al的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽，增加合金中In的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄。

可选的，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节所述P型附加量子阱的厚度来改变，增加所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄，减少所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽。

可选的，所述P型附加量子阱的厚度通过调节所述P型附加量子阱的生长时间来改变，增加所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度增加，减小所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度减小。

与现有技术相比，本发明提供的氮化物LED结构，其在多量子阱有源层与P型空穴注入层之间设置有电子阻挡层的基础上，在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层泄露出来的电子在所述P型附加量子阱中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度。

与现有技术相比，本发明提供的氮化物LED结构的制备方法，通过在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层泄露出来的电子在所述P型附加量子阱中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度。

附图说明

图1为现有的LED结构的剖面图；

图2为现有的LED结构的能带示意图；

图3为本发明实施例提供的氮化物LED结构的剖面图；

图4为本发明实施例提供的氮化物LED结构的第一种能带示意图；

图5为本发明实施例提供的氮化物LED结构的第二种能带示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的氮化物LED结构及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种氮化物LED结构，其在多量子阱有源层与P型空穴注入层之间设置有电子阻挡层的基础上，在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层泄露出来的电子在所述P型附加量子阱中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度；同时，本发明还提供一种氮化物LED结构的制备方法，通过在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层泄露出来的电子在所述P型附加量子阱中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的氮化物LED结构的剖面图，如图3所示，本发明实施例提供的氮化物LED结构包括衬底201、在所述衬底201上依次形成的低温缓冲层202、不掺杂的氮化物层203、N型电子注入层204、多量子阱有源层205、电子阻挡层206、P型附加量子阱207以及P型空穴注入层208，其中，所述N型电子注入层204与N型电极209相连，所述P型空穴注入层208上形成有透明电极层210，所述透明电极层210上制备有P型电极211；所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。

本发明实施例提供的氮化物LED结构，通过在电子阻挡层206与P型空穴注入层208之间增设一P型附加量子阱207，且所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层205泄露出来的电子在所述P型附加量子阱207中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度。

进一步地，所述P型附加量子阱207的禁带宽度小于所述电子阻挡层206的禁带宽度，且所述P型附加量子阱207的禁带宽度小于所述P型空穴注入层208的禁带宽度；从而可有效地收集从所述多量子阱有源层205中泄露出来的电子。

进一步地，所述N型电子注入层204的禁带宽度、P型空穴注入层208的禁带宽度以及多量子阱有源层205中的量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。

进一步地，所述N型电子注入层204、P型空穴注入层208、多量子阱有源层205、电子阻挡层206及P型附加量子阱207均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1。

进一步地，所述P型附加量子阱207的禁带宽度通过调节Al_xGa_yIn_1-x-yN中的合金成分来改变，增加合金中Al的组分，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变宽，增加合金中In的组分，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变窄。

进一步地，所述P型附加量子阱207的禁带宽度通过调节所述P型附加量子阱207的厚度来改变，增加所述P型附加量子阱207的厚度，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变窄，减少所述P型附加量子阱207的厚度，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变宽。这是因为量子限制效应，所述P型附加量子阱207的厚度的改变会引起所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)的改变，增加所述P型附加量子阱207的厚度，所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)变小，减少所述所述P型附加量子阱207的厚度，所述所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)变大。其中，所述P型附加量子阱207的厚度通过调节所述P型附加量子阱207的生长时间来改变，增加所述P型附加量子阱207的生长时间，所述P型附加量子阱207的厚度增加，减小所述P型附加量子阱207的生长时间，所述P型附加量子阱207的厚度减小。

关于本发明实施例提供的氮化物LED结构的能带结构请参考图4至图5，其中，图4为本发明实施例提供的氮化物LED结构的第一种能带示意图，图5为本发明实施例提供的氮化物LED结构的第二种能带示意图，如图4至图5所示，本发明实施例提供的氮化物LED结构的能带结构主要有以下两种形式：

(1)所述P型附加量子阱207的禁带宽度等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。在本发明实施例中，设所述量子阱的个数为n个(n≥1)，量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)相同，P型附加量子阱207的禁带宽度FW等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)。在这种情况下，只需保证所述P型附加量子阱207的生长条件与所述多量子阱有源层205中的量子阱的生长条件完全相同，且构成所述P型附加量子阱207的氮化物的合金成分与构成所述多量子阱有源层205的氮化物的合金成分完全相同即可。需要说明的是，为了有效地阻挡电子从所述多量子阱有源层205中泄露出来，在构成本发明实施例的氮化物LED结构的各结构层中，所述电子阻挡层206的禁带宽度EB是最宽的，如图4所示；在所述P型附加量子阱207的禁带宽度与所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度相等的情况下，所述P型附加量子阱207的作用主要是收集从所述多量子阱有源层205中泄露出来的电子，并使得所述泄露出来的电子在所述P型附加量子阱207与空穴进行复合，从而提高LED结构的发光效率；

(2)所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。在本发明实施例中，设所述量子阱的个数为n个(n≥1)，量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)相同，P型附加量子阱207的禁带宽度FW大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)。此时，可通过调节构成所述P型附加量子阱207的氮化物中的合金成分或调节所述P型附加量子阱207的生长时间，以使所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。并且由于所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度，所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)高于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱基态跃迁能级(m＝1)。需要说明的是，为了有效地阻挡电子从所述多量子阱有源层205中泄露出来，在构成本发明实施例的氮化物LED结构的各结构层中，所述电子阻挡层206的禁带宽度EB是最宽的，如图5所示。在所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度的情况下，所述P型附加量子阱207的作用一方面是收集从所述多量子阱有源层205中泄露出来的电子，使得所述泄露出来的电子在所述P型附加量子阱207与空穴进行复合；另一方面，所述P型附加量子阱207中的空穴还可以通过量子隧穿作用进入至所述多量子阱有源层205中，在所述多量子阱有源层205中与电子复合，从而进一步减少了多量子阱有源层205中的电子泄露，提高了空穴电子复合效率；从而提高LED结构的发光效率。

结合图1，本发明实施例提供的氮化物LED结构的制备方法包括如下步骤：

提供衬底201；

在所述衬底201上依次形成低温缓冲层202、不掺杂的氮化物层203、N型电子注入层204、多量子阱有源层205、电子阻挡层206、P型附加量子阱207以及P型空穴注入层208，其中，所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度；

依次刻蚀所述P型空穴注入层208、所述P型附加量子阱207、所述电子阻挡层206以及所述多量子阱有源层205，形成一台柱面，并露出所述N型电子注入层204，在露出的N型电子注入层204上制备N型电极209；

在刻蚀后的所述P型空穴注入层208上制备透明电极层210及P型电极211。

进一步地，所述P型附加量子阱207的禁带宽度小于所述电子阻挡层206的禁带宽度，且所述P型附加量子阱207的禁带宽度小于所述P型空穴注入层208的禁带宽度；从而可有效地收集从所述多量子阱有源层205中泄露出来的电子。

进一步地，所述N型电子注入层204的禁带宽度、P型空穴注入层208的禁带宽度以及多量子阱有源层205中的量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。

进一步地，所述N型电子注入层204、P型空穴注入层208、多量子阱有源层205、电子阻挡层206及P型附加量子阱207均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1。

进一步地，所述P型附加量子阱207的禁带宽度通过调节Al_xGa_yIn_1-x-yN中的合金成分来改变，增加合金中Al的组分，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变宽，增加合金中In的组分，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变窄。

进一步地，所述P型附加量子阱207的禁带宽度通过调节所述P型附加量子阱207的厚度来改变，增加所述P型附加量子阱207的厚度，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变窄，减少所述P型附加量子阱207的厚度，所述P型附加量子阱207的禁带宽度变宽。这是因为量子限制效应，所述P型附加量子阱207的厚度的改变会引起所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)的改变，增加所述P型附加量子阱207的厚度，所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)变小，减少所述所述P型附加量子阱207的厚度，所述所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)变大。其中，所述P型附加量子阱207的厚度通过调节所述P型附加量子阱207的生长时间来改变，增加所述P型附加量子阱207的生长时间，所述P型附加量子阱207的厚度增加，减小所述P型附加量子阱207的生长时间，所述P型附加量子阱207的厚度减小。

关于本发明实施例提供的氮化物LED结构的能带结构请参考图4至图5，其中，图4为本发明实施例提供的氮化物LED结构的第一种能带示意图，图5为本发明实施例提供的氮化物LED结构的第二种能带示意图，如图4至图5所示，本发明实施例提供的氮化物LED结构的能带结构主要有以下两种形式：

(1)所述P型附加量子阱207的禁带宽度等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。在本发明实施例中，设所述量子阱的个数为n个(n≥1)，量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)相同，P型附加量子阱207的禁带宽度FW等于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)。在这种情况下，只需保证所述P型附加量子阱207的生长条件与所述多量子阱有源层205中的量子阱的生长条件完全相同，且构成所述P型附加量子阱207的氮化物的合金成分与构成所述多量子阱有源层205的氮化物的合金成分完全相同即可。需要说明的是，为了有效地阻挡电子从所述多量子阱有源层205中泄露出来，在构成本发明实施例的氮化物LED结构的各结构层中，所述电子阻挡层206的禁带宽度EB是最宽的，如图4所示；在所述P型附加量子阱207的禁带宽度与所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度相等的情况下，所述P型附加量子阱207的作用主要是收集从所述多量子阱有源层205中泄露出来的电子，并使得所述泄露出来的电子在所述P型附加量子阱207与空穴进行复合，从而提高LED结构的发光效率；

(2)所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。在本发明实施例中，设所述量子阱的个数为n个(n≥1)，量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)相同，P型附加量子阱207的禁带宽度FW大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)。此时，可通过调节构成所述P型附加量子阱207的氮化物中的合金成分或调节所述P型附加量子阱207的生长时间，以使所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度。并且由于所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度，所述P型附加量子阱207的基态跃迁能级(m＝1)高于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱基态跃迁能级(m＝1)。需要说明的是，为了有效地阻挡电子从所述多量子阱有源层205中泄露出来，在构成本发明实施例的氮化物LED结构的各结构层中，所述电子阻挡层206的禁带宽度EB是最宽的，如图5所示。在所述P型附加量子阱207的禁带宽度大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度的情况下，所述P型附加量子阱207的作用一方面是收集从所述多量子阱有源层205中泄露出来的电子，使得所述泄露出来的电子在所述P型附加量子阱207与空穴进行复合；另一方面，所述P型附加量子阱207中的空穴还可以通过量子隧穿作用进入至所述多量子阱有源层205中，在所述多量子阱有源层205中与电子复合，从而进一步减少了多量子阱有源层205中的电子泄露，提高了空穴电子复合效率；从而提高LED结构的发光效率。

在本发明的一个具体实施例中，所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)相同，所述P型附加量子阱207的禁带宽度FW大于所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)，然而应该认识到，本发明并不以此为限，所述多量子阱有源层205中的量子阱的势阱的禁带宽度(W1、W2、W3...Wn)还可以不相同，只需所述P型附加量子阱207的禁带宽度FW大于与其最接近的多量子阱有源层205中的第n个量子阱的势阱的禁带宽度Wn即可。

综上所述，本发明提供了一种氮化物LED结构，其在多量子阱有源层与P型空穴注入层之间设置有电子阻挡层的基础上，在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层泄露出来的电子在所述P型附加量子阱中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度；同时，本发明还提供了一种氮化物LED结构的制备方法，通过在电子阻挡层与P型空穴注入层之间增设一P型附加量子阱，且所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度，从而使得从多量子阱有源层泄露出来的电子在所述P型附加量子阱中与空穴复合，进一步提高了电子和空穴的复合效率，提高了氮化物LED的内量子效率和发光强度。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种氮化物LED结构，至少包括N型电子注入层、P型空穴注入层以及夹在所述N型电子注入层与所述P型空穴注入层之间的多量子阱有源层，且所述多量子阱有源层与所述P型空穴注入层之间设置有一电子阻挡层，其特征在于，所述电子阻挡层与所述P型空穴注入层之间还设置有一P型附加量子阱，所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度。

2.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度，且所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述P型空穴注入层的禁带宽度。

3.如权利要求2所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述N型电子注入层的禁带宽度、P型空穴注入层的禁带宽度以及多量子阱有源层中的量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度。

4.如权利要求3所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述N型电子注入层、P型空穴注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层及P型附加量子阱均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1。

5.如权利要求4所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节Al_xGa_yIn_1-x-yN中的合金成分来改变，增加合金中Al的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽，增加合金中In的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄。

6.如权利要求4所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节所述P型附加量子阱的厚度来改变，增加所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄，减少所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽。

7.如权利要求6所述的氮化物LED结构，其特征在于，所述P型附加量子阱的厚度通过调节所述P型附加量子阱的生长时间来改变，增加所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度增加，减小所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度减小。

8.如权利要求1所述的氮化物LED结构，其特征在于，该氮化物LED结构还包括衬底、在所述衬底上依次生长的低温缓冲层以及不掺杂的氮化物层，所述不掺杂的氮化物层上依次形成有所述N型电子注入层、所述多量子阱有源层、所述电子阻挡层、所述P型附加量子阱以及所述P型空穴注入层，所述N型电子注入层与N型电极相连，所述P型空穴注入层上形成有透明电极层，所述透明电极层上制备有P型电极。

9.一种氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上依次形成低温缓冲层、不掺杂的氮化物层、N型电子注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层、P型附加量子阱以及P型空穴注入层，其中，所述P型附加量子阱的禁带宽度大于或等于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度；

依次刻蚀所述P型空穴注入层、所述P型附加量子阱、所述电子阻挡层以及所述多量子阱有源层，形成一台柱面，并露出所述N型电子注入层，在露出的N型电子注入层上制备N型电极；

在刻蚀后的所述P型空穴注入层上制备透明电极层及P型电极。

10.如权利要求9所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述电子阻挡层的禁带宽度，且所述P型附加量子阱的禁带宽度小于所述P型空穴注入层的禁带宽度。

11.如权利要求10所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述N型电子注入层的禁带宽度、P型空穴注入层的禁带宽度以及多量子阱有源层中的量子阱的势垒的禁带宽度均大于所述多量子阱有源层中的量子阱的势阱的禁带宽度。

12.如权利要求11所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述N型电子注入层、P型空穴注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层及P型附加量子阱均由Al_xGa_yIn_1-x-yN组成，其中，0＜x＜1，0＜x+y＜1。

13.如权利要求12所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节Al_xGa_yIn_1-x-yN中的合金成分来改变，增加合金中Al的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽，增加合金中In的组分，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄。

14.如权利要求12所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述P型附加量子阱的禁带宽度通过调节所述P型附加量子阱的厚度来改变，增加所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变窄，减少所述P型附加量子阱的厚度，所述P型附加量子阱的禁带宽度变宽。

15.如权利要求14所述的氮化物LED结构的制备方法，其特征在于，所述P型附加量子阱的厚度通过调节所述P型附加量子阱的生长时间来改变，增加所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度增加，减小所述P型附加量子阱的生长时间，所述P型附加量子阱的厚度减小。

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