CN111223970B - 发光装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种发光装置。所述发光装置包括：n型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；p型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；有源区，设置在n型接触层与p型接触层之间，并且具有多量子阱结构，多量子阱结构的有源区包括以交替的方式彼此堆叠的阱层和阻挡层，阱层包括根据电子和空穴的概率分布函数存在的电子和空穴，其中，阻挡层具有比阱层更高的带隙并且由AlInGaN或AlGaN形成且Al含量为10％‑30％，阻挡层防止与阻挡层相邻的阱层中的电子和空穴的概率分布彼此重叠，并且阻挡层中的至少一个阻挡层具有比另一阻挡层更高的Al含量；n电极，设置在n型接触层上；以及p电极，设置在p型接触层上。

Description

发光装置

本申请是申请日为2015年7月29日、申请号为201510455286.7、题为“紫外光发光二极管”的专利申请的分案申请。

技术领域

示例性实施例涉及UV光发光二极管。更具体地，示例性实施例涉及具有改善的内部量子效率的UV光发光二极管。更具体地，示例性实施例涉及具有改善的有源区中电子和空穴复合效率的UV光发光二极管。

背景技术

通常，氮化镓(GaN)基半导体被广泛用在UV、蓝色/绿色发光二极管或激光二极管中，这些二极管在很多应用(包括全彩色显示器、交通标志牌、一般照明及光通讯设备)中作为光源来使用。这种GaN基发光二极管包括InGaN基有源层，其具有位于n型GaN基半导体层和p型GaN基半导体层之间的多量子阱结构。

图1是典型的发光二极管的示意性剖面图，图2是图1的发光二极管的有源区的放大剖面图。

参见图1和图2，发光二极管包括衬底11、三维生长层13、n型接触层15、有源区17、p型接触层19、n电极10及p电极20。在这种典型的发光二极管中，具有多量子阱结构的有源区17设在n型接触层15和p型接触层19之间以改善发光效率，并且能够通过调整多量子阱结构中InGaN阱层的In含量而发出具有期望波长的光。

另一方面，GaN具有约3.42eV的带隙，其对应于波长约为365nm的光的能量。因此，考虑到归功于阱层与阻挡层之间带隙差的发光效率，在阱层中使用GaN或InGaN的发光二极管发出波长约为400nm或更大的蓝光或UV光。为了提供发出波长为400nm或更小的UV光的发光二极管，必须增加阱层和阻挡层的带隙，因此使用通过向GaN或InGaN中添加Al而形成的阱层(参见10-2012-0129449A号韩国专利公开文件)。

在包括由InGaN构成的阱层且发出波长为400nm或更大的光的有源区中，GaN或InGaN阻挡层与阱层之间的带隙存在较大差异，从而在阱层内提供高的量子效率。然而，为了改善有源区中的量子效率，其中所述有源区包括通过向GaN或InGaN中增加Al而具有能够发出波长为400nm或更少的光的带隙的阱层，阻挡层必须具有更高的带隙。

再次参见图2，在典型的发光二极管的有源区17中，阻挡层17b具有比阱层17w更大的厚度。这种结构被设计成通过阱层17w中空穴与电子之间的复合率最大化来改善发光效率。更确切地说，阱层和阻挡层以交替的方式彼此堆叠成至少一对。当电子和空穴被注入到阱层并被限制于其中时，电子和空穴中的每一个均不能被视为单个粒子。也就是说，限制在阱层中的电子和空穴根据其概率分布函数随机存在于量子阱结构中。电子和空穴的概率分布函数可以依据不确定性原则按照存在概率通过分布曲线来表示。相应地，尽管电子和空穴被注入到有源区中的阱层，但是根据其概率分布函数，电子和空穴有可能存在于阻挡层中。

此外，注入到与夹置于其间的阻挡层相邻的阱层中的每一个中的电子和空穴也按照其概率分布函数进行分布，且存在电子和空穴迁移到相邻阱层及电子和空穴直接注入的阱层的可能。相邻阱层中电子和空穴的概率分布函数会随机彼此重叠，阻挡层的厚度越薄导致相邻阱层中电子和空穴的概率分布函数之间的重叠度越高。这种相邻阱层中所包含的电子和空穴的概率分布函数彼此重叠的现象被称作概率分布函数的重叠。

概率分布函数的重叠度越高意味着电子和空穴迁移到相邻阱层中的可能性越高，因此电子和空穴复合的可能性降低，从而降低内部量子效率。因此，为了提高内部量子效率，阻挡层必须具有足够的厚度或者高的带隙以阻挡电子和/或空穴迁移到相邻阱层中。

在相关技术中，阻挡层被形成为具有特定厚度以阻挡电子和空穴迁移到相邻阱层中。也就是说，阻挡层的厚度被设成大于或等于使得与阻挡层相邻的阱层的电子和空穴的概率分布函数彼此间不发生重叠的厚度。使得与阻挡层相邻的阱层的电子和空穴的概率分布函数彼此间不发生重叠的阻挡层厚度可以被称作阻挡层的趋肤深度(skin depth)。随着阱层和阻挡层之间的带隙差变大和阱层厚度增大，阻挡层的趋肤深度变小。例如，在具有如下结构的有源区中，其中在所述结构中GaN阻挡层形成于含有15％的In且厚度为2nm-3nm的InGaN阱层上以发出波长在约460nm-约440nm之间的光，由于在阱层和阻挡层之间的导带能量差为370meV时阻挡层具有约5nm的趋肤深度，因此阱层可以具有约10nm-15nm的厚度。

因此，在相关技术中，由于阻挡层的厚度必须大于或等于阻挡层的趋肤深度，因此阻挡层17b具有较厚的厚度。相应地，阻挡层充当电子和空穴迁移到各个阱层17w过程中的阻挡屏障。因此，发光二极管的驱动电压增大，电子和空穴不均匀地被注入到阱层中，从而导致内部量子效率的恶化。

因此，需要开发一种发光二极管，其包括其中阻挡层具有较厚厚度和较高带隙的有源区。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种发光二极管，其具有较高的带隙以允许电子和空穴均匀地迁移到各个阱层中，从而改善内部量子效率。

本发明的示例性实施例提供了一种UV光发光二极管，其中阻挡层不阻碍电子和空穴注入到阱层中，从而使得能够在较低的驱动电压下工作。

本发明的示例性实施例提供了一种UV光发光二极管，其中阻挡层的厚度小于阱层，同时防止在阻挡层中，阱层的电子和空穴的概率分布函数彼此重叠。

本发明的示例性实施例提供了一种UV光发光二极管，其中阻挡层与阱层相比厚度更薄且带隙更高，从而防止注入各个阱层的电子和空穴扩散到相邻阱层中。

本发明的示例性实施例提供了一种UV光发光二极管，其中阻挡层具有比阱层更薄的厚度，以及能够解决电子和空穴迁移到相邻阱层中的问题的合适组成。

根据本发明的一个方面，UV光发光二极管可以包括：包括AlGaN层或AlInGaN层的n型接触层；包括AlGaN层或AlInGaN层的p型接触层；以及具有置于n型接触层和p型接触层之间的多量子阱结构的有源区，其中具有多量子阱结构的有源区包括以交替的方式彼此堆叠的阱层和阻挡层，且阱层包括根据其概率分布函数存在的电子和空穴。此处，阻挡层由AlInGaN或AlGaN形成且Al含量为10％-30％；置于阱层之间的阻挡层中的至少一个具有比阱层之一更小的厚度；置于阱层之间的阻挡层中的至少一个的厚度和带隙防止注入到与阻挡层相邻的阱层中且限制于其中的电子和空穴扩散到另一相邻的阱层中。

阻挡层可以具有10％-30％的Al含量及0-5％的In含量，阱层可以具有小于1％的Al含量和0-10％的In含量。置于阱层之间的阻挡层中的至少一个具有比阱层之一更小的厚度。

阻挡层中的至少一个的厚度可以为阱层之一的厚度的50％至小于100％。

阻挡层中的至少一个的厚度可以为2nm-3nm，阱层之一的厚度可以大于3nm-4nm。

此外，在阻挡层当中，与n型接触层和p型接触层相邻的两个阻挡层可以具有比阱层更大的厚度。借助这种结构，电子和空穴的迁移可以轻易地在具有多量子阱结构的有源区内进行，脱离有源区的电子和空穴的数量可以减少。

另外，发光二极管可以进一步包括至少一个电子控制层，其置于n型接触层和有源区之间。此处，电子控制层可以由AlInGaN或AlGaN形成，且可以包含比相邻层数量更大的Al。

在一些实施例中，p型接触层可以包括下部高浓度掺杂层、上部高浓度掺杂层，以及置于下部高浓度掺杂层和上部高浓度掺杂层之间的低浓度掺杂层。

低浓度掺杂层的厚度可以大于下部和上部高浓度掺杂层。

另外，n型接触层可以包括下部氮化镓(GaN)层、上部氮化铝镓(AlGaN)层，以及置于下部GaN层和上部AlGaN层之间的多层结构的中间层。

具有多层结构的中间层可以具有通过交替堆叠AlGaN层和GaN层形成的结构。

发光二极管可以进一步包括置于n型接触层和有源区之间的超晶格层；以及置于超晶格层和有源区之间的电子注入层，其中电子注入层可以具有比超晶格层更高的n型杂质掺杂浓度。

超晶格层可以具有通过交替堆叠第一AlInGaN层和第二AlInGaN层而形成的结构。

电子注入层可以由AlGaN形成。

发光二极管可以进一步包括置于n型接触层和超晶格层之间的未掺杂的AlGaN层。

发光二极管可以进一步包括低浓度AlGaN层，其置于未掺杂的AlGaN层和超晶格层之间且以比n型接触层更低的浓度掺杂n型杂质；以及高浓度AlGaN层，其置于低浓度AlGaN层和超晶格层之间，且以比低浓度AlGaN层更高的浓度掺杂n型杂质。

n型接触层可以包括调制掺杂的AlGaN层。

在一些实施例中，多量子阱结构的有源区可以发出其波长在360-405nm之间的UV光。

本发明的实施例提供了一种UV光发光二极管，其中阻挡层具有比阱层更薄的厚度和更高的带隙以防止注入到阱层中且限制于阱层中的电子和空穴通过其扩散到相邻阱层中，从而降低UV光发光二极管的驱动电压，同时改善内部量子效率。

附图说明

附图说明了本发明概念的示例性实施例，且与本说明书一同起到解释本发明原理的作用，其中所述附图被用于提供对本发明概念的进一步理解，并且结合在本说明书中并成为其中的一部分。

图1是典型的发光二极管的示意性剖面图。

图2是图1的发光二极管的有源区的放大剖面图。

图3是根据本发明的一个示例性实施例的UV光发光二极管的剖面图。

图4是根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管的多量子阱结构的剖面图。

图5是根据本发明的一个示例性实施例的包括电极的UV光发光二极管的剖面图。

图6a和图6b分别是典型的UV光发光二极管和根据本发明的一个示例性实施例的UV光发光二极管的多量子阱结构的透射电子显微镜(TEM)显微照片。

图7是描绘由典型的UV光发光二极管和根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管发出的光的强度的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。下列示例性实施例是以举例的方式提供以便完整地将本发明的精神传达给本发明所属技术领域的技术人员。相应地，本发明不限于在此公开的实施例，还可以以不同的形式实现。在附图中，元件的宽度、长度、厚度等可以出于清晰和便于描述的目的而被夸大。当元件或层被称作“置于”或“设于”另一元件或层之上时，它可以是直接“置于”或“设于”另一元件或层之上，或者可以存在中间元件。在整个说明书中，类似的参考数字指示具有相同或相似功能的类似元件。另一方面，在本文中，以百分比来表示的金属元素(Al或In)的含量是氮化镓基层中该金属元素相比于所有金属元素以百分比为单位的组分比。也就是说，用Al_xIn_yGa_zN表示的氮化镓基层的Al含量可以按照100×x/(x+y+z)来计算，且用％来表示。

图3是根据本发明的一个示例性实施例的UV光发光二极管的剖面图；图4是根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管的多量子阱结构的剖面图。

参见图3，根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管包括n型接触层27、有源区39和p型接触层43。另外，该UV光发光二极管可以包括衬底21、缓冲层23、三维生长层25、电子注入层37、电子阻挡层41、或者δ掺杂层45。

衬底21为用于在其上生长氮化镓基半导体层的衬底，且可以为任意衬底，诸如蓝宝石衬底、SiC衬底、尖晶石衬底等。例如，衬底21可以为图形化的蓝宝石衬底(PSS)。

缓冲层23可以在400℃-600℃的低温下由(Al,Ga)N(例如GaN或AlGaN)形成，以便在衬底21上生长三维生长层25。缓冲层23可以形成为约25nm厚。三维生长层25位于衬底21和n型接触层27之间以缓解错位缺陷等的生成，且在700℃-900℃的相对高的温度下生长。三维生长层25可以由例如未掺杂的GaN形成至1μm-2μm。

n型接触层27可以形成为掺杂有n型杂质(例如Si)的氮化镓基半导体层，且可以形成为例如约1μm至约3μm厚。该n型接触层27可以由Al含量为2％-10％(高于其相邻层)的AlGaN构成，且可以以单层或多层的形式形成，其中厚度为5nm-30nm的AlGaN层或AlInGaN层形成为中间层。例如，如图所示，n型接触层27可以包括下部AlGaN层27a、中间层27b及上部AlGaN层27c。此处，中间层27b可以由AlInN或AlN形成，且可以以多层结构(包括超晶格结构)的形式形成，在所述多层结构中，AlInN或AlGaN和GaN以交替的方式堆叠成例如4-10对。下部AlGaN层27a可以具有约1.5μm的厚度，上部AlGaN层27c可以具有约1μm的厚度。上部AlGaN层27c可以具有小于10％的Al含量，例如约2％-约9％。另一方面，下部AlGaN层可以具有比上部AlGaN层低的Al含量。

中间层27b可以具有比上部AlGaN层27c小的厚度，且可以形成为约80nm总厚度。中间层27b形成于下部AlGaN层27a上，上部AlGaN层27c形成于中间层27b上，从而改善上部AlGaN层27c的结晶性。该中间层抑制由n型接触层27和三维生长层25之间的晶格失配造成的开裂。

具体而言，下部AlGaN层27a和上部AlGaN层27c以1E18/cm³或更高的高浓度掺杂Si杂质。中间层27b可以以与上部AlGaN层27c相同或者更高的浓度进行掺杂。例如，中间层27b可以以1E18/cm³或更高的高浓度掺杂Si杂质。此外，上部AlGaN层27c可以包括通过重复掺杂和非掺杂形成的调制掺杂层。中间层和调制掺杂层增强了电子的水平分散。接触n型接触层27的n电极(图7中的49a)可接触上部AlGaN层27c。具体而言，在通过去除衬底21制造竖直型发光二极管的过程中，通过将激光束照射到三维生长层25(激光剥离)来去除衬底21，支撑衬底可以形成在p型接触层的上侧，并且下部AlGaN层27a和中间层27b可以通过利用KOH或NaOH溶剂进行湿法蚀刻来去除。

电子控制层28具有比n型接触层27更高的Al含量以阻碍电子从n型接触层27流至有源区39。由于电子的移动性要比空穴的移动性高出10-100倍，因此电子和空穴的复合率可以通过控制电子的移动性和空穴的移动性平衡有源区39中电子和空穴的迁移速度来提高。

抗静电放电层30被形成为通过在掺杂层中插入未掺杂层实现电容器结构来缓解静电放电冲击。抗静电放电层30可以包括未掺杂的AlGaN层29、低浓度AlGaN层31和高浓度AlGaN层33。未掺杂的AlGaN层29可以由未掺杂的AlGaN形成，且可以具有比上部AlGaN 27C更小的厚度，例如80nm-300nm。由于未掺杂的AlGaN层29具有比n型接触层27更高的电阻系数，因此未掺杂的AlGaN层29在n型接触层27和高浓度AlGaN层33之间构成电容。借助这种结构，抗静电放电层通过缓解由外部生成的静电形成的反向电压引起的冲击来防止对有源层形成破坏。低浓度AlGaN层31通过借助未掺杂的AlGaN层29降低有关电子注入的电阻起到调节工作电压的作用。

低浓度AlGaN层31位于未掺杂AlGaN层29上，且具有比n型接触层27更低的n型杂质掺杂浓度。低浓度AlGaN层31的Si掺杂浓度可以在例如5×10¹⁷/cm³-5×10¹⁸/cm³的范围内，并且可以形成比未掺杂AlGaN层29更小的厚度，例如50nm-120nm。另一方面，高浓度AlGaN层33位于低浓度AlGaN层31上，且其n型杂质的掺杂浓度高于低浓度AlGaN层31。高浓度AlGaN层33可以具有与n型接触层27基本相同的Si掺杂浓度。高浓度AlGaN层33可以具有比低浓度AlGaN层更小的厚度，例如约20nm-约40nm。

n型接触层27、电子控制层28、未掺杂的AlGaN层29、低浓度AlGaN层31和高浓度AlGaN层33可以通过向生长腔室供应金属源气体而连续进行生长。用于金属源气体的原材料可以包括Al、Ga和In的有机材料，例如TMAl、TMGa、TEGa和/或TMIn。SiH₄可以被用作Si的源气体。这些层可以在第一温度(例如1050℃-1150℃)上进行生长。

电子控制层34位于抗静电放电层30上。具体地，电子控制层34邻接高浓度AlGaN层33。电子控制层34具有比抗静电放电层30更高的Al含量，且可以由AlGaN或AlInGaN形成。例如，电子控制层34可以具有10％-30％的Al含量和0％-5％的In含量。电子控制层34可以具有约1nm-10nm的厚度。

电子控制层34具有比抗静电放电层30更高的Al含量，以便阻碍电子从n型接触层27流至有源区39。借助这种结构，电子控制层34通过控制电子移动性增强有源区39中电子和空穴的复合率。

超晶格层35位于电子控制层34上。可以通过将具有不同组分的第一AlInGaN层和第二AlInGaN层交替堆叠形成约30对，使得第一和第二AlInGaN层中的每一个具有例如的厚度，来形成该超晶格层35。第一AlInGaN层和第二AlInGaN层具有比有源区39中的阱层39w(图2)更高的带隙。第一AlInGaN层和第二AlInGaN层具有比阱层39w更低的In含量。然而，应当理解本发明不限于此。也就是说，第一AlInGaN层和第二AlInGaN层中的至少一个可以具有比阱层39w更高的In含量。例如，第一AlInGaN层和第二AlInGaN层中的一个可以具有比另一AlInGaN层更高的约1％的In含量，且可以具有约8％的Al含量。超晶格层35可以形成为非掺杂层。当超晶格层35为非掺杂层时，可以减小发光二极管的电流泄露。

由于超晶格层35具有与有源区的阱层的中间值对应的总晶格参数的平均值，因此超晶格层35可以关于形成于其上的有源区起到晶格失配缓解层的作用，从而通过降低因有源区与其他层之间的晶格失配形成的压电效应来改善内部量子效率。

电子注入层37的n型杂质的掺杂浓度高于超晶格层35。另外，电子注入层37可以具有与n型接触层27相比相同或者更高的n型杂质浓度。例如，电子注入层37可以具有2×10¹⁸/cm³-2×10¹⁹/cm³、优选1×10¹⁹/cm³-2×10¹⁹/cm³的n型杂质掺杂浓度。电子注入层37可以具有与高浓度AlGaN层33类似或者更小的厚度。例如，电子注入层37可以具有约20nm-约100nm的厚度。电子注入层37可以由例如AlInGaN形成，且可以具有0-5％的In含量以便改善电子移动性。

有源区39可以位于电子注入层37上。图4是有源区39的放大剖面图。

参见图4，有源区39具有多量子阱结构，所述结构包括以交替方式彼此堆叠的阻挡层39b和阱层39w。阱层39w可以具有能够发出400nm或更小波长的UV光的组分。例如，阱层39w可以由GaN、InGaN或AlInGaN形成。当阱层39w由InGaN形成时，阱层的In含量可以根据期望的UV光的波长来确定。例如，阱层39w可以具有约5％或更少的In含量。阱层39w中的每一个可以具有约3nm-约4nm的厚度。电子和空穴可以被注入到阱层中的每一个中。于是，当注入到阱层中的电子和空穴被限制于其中时，电子和空穴中的每一个均不能被视为单个粒子。也就是说，限制于阱层中的电子和空穴按照概率分布函数随机存在于量子阱结构内。

阻挡层39b可以由带隙比阱层高的氮化镓基半导体形成，例如AlGaN或AlInGaN，且可以用Al_xIn_yGa_1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1)表示。具体而言，阻挡层39b可以具有1％或更少的In含量以缓解阱层39w和阻挡层39b之间的晶格失配，同时通过提高Al含量防止阻挡层结晶性的恶化。另一方面，阻挡层可以具有比阱层更低的In含量。在该实施例中，阻挡层39b可以由AlGaN或AlInGaN形成。此时，阻挡层39b可以具有10％-30％的Al含量。另外，阻挡层39b中的每一个可以具有2nm-3nm的厚度。另外，阻挡层39b中的每一个的厚度可以为阱层39w中的每一个的厚度的50％至小于100％。阻挡层39b的厚度与Al含量成反比。也就是说，当阻挡层具有30％的Al含量时，甚至厚度为2nm的阻挡层39b也能够防止与阻挡层39b相邻的阱层中的电子和空穴的概率分布函数彼此重叠。

另外，阻挡层39b中的至少一个可以具有与其他阻挡层不同的厚度，且在该复数个阻挡层39b当中，一个阻挡层可以具有比另一阻挡层更高的Al含量和更小的厚度。也就是说，阻挡层39b可以具有不同的厚度和不同的带隙。

阻挡层39b可以具有10％-30％的Al含量，因此具有比阱层39w更高的带隙。因此，根据该示例性实施例，尽管阻挡层39b具有比阱层39w更小的厚度，但仍然可以确保足以防止相邻阱层39w的概率分布函数彼此重叠的阻挡层趋肤深度。因此，根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管可以改善内部量子效率，同时降低驱动电压。

再次参见图3，p型接触层43可以被置于有源区39上，电子阻挡层41可以被置于有源区39和p型接触层43之间。可以通过将层多次堆叠的方式由AlGaN或AlInGaN形成电子阻挡层41。当电子阻挡层41在有源区39和p型接触层43之间由AlInGaN形成时，可以进一步地缓解有源区39和p型接触层43之间的晶格失配。此时，电子阻挡层41可以具有例如约40％的Al含量。电子阻挡层41可以掺杂p型杂质(例如Mg)，或者可以形成为非掺杂层。电子阻挡层41可以具有约15nm的厚度。

P型接触层43可以由掺杂Mg的AlGaN层或AlInGaN层形成。例如，p型接触层43可以具有约8％的Al含量和50nm-100nm的厚度。P型接触层43可以由单个层构成，但不限于此。如图所示，p型接触层43可以包括下部高浓度掺杂层43a、低浓度掺杂层(中间掺杂层)43b以及上部高浓度掺杂层43c。低浓度掺杂层43b具有比下部和上部高浓度掺杂层43a、43c更低的掺杂浓度，且位于下部高浓度掺杂层43a和上部高浓度掺杂层43c之间。低浓度掺杂层43b可以通过中止供应Mg源气体(例如Cp2Mg)来进行生长。另外，在低浓度掺杂层43b的生长过程中，除了H2气体以外，可以利用N2气体作为载运气体来降低Mg含量。另外，低浓度掺杂层43b可以形成为具有比下部和上部高浓度掺杂层43a、43c更大的厚度。例如，低浓度掺杂层43b可以形成为约60nm厚，下部和上部高浓度掺杂层43a、43c中的每一个可以形成为约10nm厚。借助这种结构，可以通过改善p型接触层43的结晶性，同时降低其杂质浓度来防止或者缓解因p型接触层43造成的UV光的损失。

另一方面，δ掺杂层45可以被置于p型接触层43上以减小欧姆接触电阻。δ掺杂层45可以高浓度地掺杂n型或p型杂质，以减少形成于其上的电极与p型接触层43之间的欧姆电阻。δ掺杂层45可以具有约的厚度。

图5是根据本发明的一个示例性实施例的包括电极的UV光发光二极管的剖面图。图5示出了通过图形化生长于衬底21上的外延层形成的侧向型发光二极管。

参见图5，除了参照图3描述的外延层和衬底21之外，该发光二极管还包括透明电极47、n电极49a和p电极49b。

透明电极47可以由例如氧化铟锡(ITO)形成。p电极49b被置于透明电极47上。n电极49a接触通过蚀刻外延层形成的n型接触层27的暴露区域。具体地，n电极49a接触上部AlGaN层27c的上表面。电子控制层28被置于n型接触层27上，n电极49a接触所述n型接触层27且阻碍电子从n型接触层27流至有源区39。

尽管该实施例是参照侧向型发光二极管进行说明的，但是应当理解本发明不限于此。倒装型发光二极管可以通过图形化生长于衬底21上的外延层来进行制造，或者竖直型发光二极管可以通过去除衬底21来进行制造。

图6a和图6b分别示出典型的UV光发光二极管和根据本发明的一个示例性实施例的UV光发光二极管的多量子阱结构的透射电子显微镜(TEM)显微照片。图6a是相关技术中典型的发光二极管的多量子阱结构的TEM显微照片，图6b是根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管的多量子阱结构的TEM显微照片。

参见图6a和图6b，在相关技术的典型的发光二极管的多量子阱结构中，阱层17w具有约3.2nm的厚度，阻挡层17b具有约4.9nm的厚度。相反地，在根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管的多量子阱结构中，阱层39w具有约3.7nm的厚度，阻挡层39b具有约2.9nm的厚度。

图7是描绘由典型的UV光发光二极管和根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管发出的光的强度的曲线图。在图7中，线a表示由典型的UV光发光二极管发出的光的强度，线b表示由根据本发明示例性实施例的UV光发光二极管发出的光的强度。

参见图7，可以看到，当向具有相同芯片结构的UV光发光二极管施加相同的驱动电流时，根据示例性实施例的UV光发光二极管所发出的光的强度高于由典型的UV光发光二极管所发出的。假设这两种UV光发光二极管因为相同的芯片结构具有相同的光提取效率，则可以证实，根据示例性实施例的UV光发光二极管具有改善的内部量子效率。

尽管本发明是结合附图参照一些实施例进行说明的，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修正、改变和替换。因此，应当理解，这些实施例和附图不应被解释成限制本发明，而是被提出以为本领域技术人员提供对本发明的全面理解。本发明的范围应当根据下面提交的权利要求解释成覆盖从所附权利要求及其等同得到的所有修正或改变。

Claims (9)

1.一种发光装置，所述发光装置包括：

n型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；

p型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；

有源区，设置在n型接触层与p型接触层之间，并且具有多量子阱结构，多量子阱结构的有源区包括以交替的方式彼此堆叠的阱层和阻挡层，阱层包括根据电子和空穴的概率分布函数存在的电子和空穴，

其中，阻挡层具有比阱层更高的带隙并且由AlInGaN或AlGaN形成且Al含量为10％-30％，阻挡层防止与阻挡层相邻的阱层中的电子和空穴的概率分布彼此重叠，并且

阻挡层中的至少一个阻挡层具有比另一阻挡层更高的Al含量和更小的厚度；

n电极，设置在n型接触层上；以及

p电极，设置在p型接触层上。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中，阱层具有5％或更少的In含量，阻挡层具有1％或更少的In含量，阻挡层的In含量小于阱层的In含量，阻挡层由Al_xIn_yGa_1-x-yN表示，其中，0≤x≤1,0≤y≤1。

3.如权利要求1所述的发光装置，所述发光装置还包括：

至少一个电子控制层，置于n型接触层与有源区之间，

电子控制层由AlInGaN或AlGaN形成，并且具有比n型接触层更高的Al含量。

4.如权利要求1所述的发光装置，所述发光装置还包括：

超晶格层，置于n型接触层与有源区之间；以及

电子注入层，置于超晶格层与有源区之间，电子注入层具有比超晶格层更高的n型杂质掺杂浓度。

5.如权利要求1所述的发光装置，其中，n型接触层包括调制掺杂层。

6.一种发光装置，所述发光装置包括：

n型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；

p型接触层，包括AlGaN层或AlInGaN层；

有源区，设置在n型接触层与p型接触层之间，并且具有多量子阱结构,多量子阱结构的有源区包括以交替的方式彼此堆叠的阱层和阻挡层，阱层包括根据电子和空穴的概率分布函数存在的电子和空穴，置于阱层之间的阻挡层具有比阱层中的每个阱层更小的厚度，置于阱层之间的阻挡层中的至少一个的厚度和带隙防止注入到与阻挡层相邻的阱层中且限制其中的电子和空穴扩散到另一相邻的阱层中，阻挡层防止与阻挡层相邻的阱层中的电子和空穴的概率分布彼此重叠，并且阻挡层中的所述至少一个阻挡层具有比另一阻挡层更高的Al含量和更小的厚度。

7.如权利要求6所述的发光装置，其中，置于阱层之间的阻挡层中的所述至少一个阻挡层的厚度为阱层中的每个阱层的厚度的50％至小于100％。

8.如权利要求6所述的发光装置，其中，阻挡层中的所述至少一个阻挡层的厚度为2nm-3nm，阱层中的每个阱层的厚度为3nm-4nm。

9.如权利要求6所述的发光装置，其中，阱层具有5％或更少的Al含量，阻挡层具有10％-30％的Al含量，有源区中的阻挡层的厚度与其Al含量成反比。