本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種P型結(jié)構(gòu)層及發(fā)光二極管。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，從下至上包括依次層疊的襯底、N型層、發(fā)光層、P型層和P型接觸層。當(dāng)向發(fā)光二極管注入電流后，N型層提供電子，P型層提供空穴，電子和空穴在發(fā)光層中復(fù)合，使發(fā)光二極管發(fā)射一定波長的光線。其中，電子的遷移率（mobility）較空穴快，導(dǎo)致在發(fā)光層中，電子空穴對分布不均，不能有效復(fù)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上問題，一方面，本實(shí)用新型提供一種P型結(jié)構(gòu)層，包括第一P型層，其特征在于：還包括位于第一P型層之上的極化電流注入層，所述極化電流注入層包括依次層疊的的p⁺-GaN層、未摻雜含鋁氮化物層、以及 n⁺-GaN層。

優(yōu)選的，所述未摻雜含鋁氮化物層為u-AlGaN層或者u-AlN層或者u-AlInGaN層。

優(yōu)選的，所述極化電流注入層的厚度為10~150埃。

優(yōu)選的，所述p⁺-GaN層的厚度為1~50埃。

優(yōu)選的，所述未摻雜含鋁氮化物層的厚度為1~50埃。

優(yōu)選的，所述n⁺-GaN層的厚度為1~50埃。

優(yōu)選的，所述P型摻雜的雜質(zhì)為Mg，所述N型摻雜的雜質(zhì)為Si。

另一方面，本實(shí)用新型還提供了一種包括上述P型結(jié)構(gòu)層的發(fā)光二極管，從下至上至少包括依次層疊的襯底、第一N型層、第一發(fā)光層和一P型結(jié)構(gòu)層，其中，所述P型結(jié)構(gòu)層包括第一P型層，以及位于第一P型層之上的極化電流注入層，所述極化電流注入層包括依次層疊的的p⁺-GaN層、未摻雜含鋁氮化物層、以及 n⁺-GaN層。

優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管還包括設(shè)置于所述P型結(jié)構(gòu)層上的第二N型層、第二發(fā)光層、第二P型層和P型接觸層，形成雙層發(fā)光結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述p⁺-GaN層的P型雜質(zhì)含量大于第一P型層的雜質(zhì)含量；所述n⁺-GaN層的N型雜質(zhì)含量大于第一N型層的雜質(zhì)含量。

優(yōu)選的，所述第一N型層和第二N型層相同或不同；第一P型層和第二P型層相同或不同；第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相同或不同。

本實(shí)用新型在傳統(tǒng)發(fā)光二極管的P型層之上設(shè)置由P型高摻雜的p⁺-GaN層、未摻雜含鋁氮化物層，以及N型高摻雜的n⁺-GaN層組成的極化電流注入層，在極化電流注入層中形成“P-I-N”結(jié)構(gòu)，其中未摻雜含鋁氮化物層分別與p⁺-GaN層和n⁺-GaN層產(chǎn)生能帶彎曲，進(jìn)而產(chǎn)生在未摻雜含鋁氮化物層的雙側(cè)產(chǎn)生雙層二維電子氣，產(chǎn)生極化電流，加速電流速度，提供較大的極化電流注入，加速P型層中空穴向發(fā)光層的遷移速率，使得發(fā)光層中電子與電洞對較為均勻，提升發(fā)光效率。

另外，利用極化電流注入層分隔兩層發(fā)光層結(jié)構(gòu)，電流分別通過其注入第一發(fā)光層和第二發(fā)光層中，提升LED發(fā)光亮度，通過此結(jié)構(gòu)可提供在較低的操作電流密度下，達(dá)到較高的亮度，達(dá)到節(jié)能的效果。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型之具體實(shí)施例一之P型結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型之具體實(shí)施例一之發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型之具體實(shí)施例二之發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注：

10.P型結(jié)構(gòu)層；11.第一P型層；12.極化電流注入層；121. p⁺-GaN層；122. 未摻雜含鋁氮化物層；123. n⁺-GaN層；20.襯底；30.第一N型層；40.第一發(fā)光層；50.第二N型層；60.第二發(fā)光層；70.第二P型層；80.P型接觸層。

具體實(shí)施方式

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。

實(shí)施例1

參看附圖1，本實(shí)用新型提供一種新型的P型結(jié)構(gòu)層10，包括第一P型層11、位于第一P型層11之上的極化電流注入層12，極化電流注入層12包括依次層疊的p⁺-GaN層121、未摻雜含鋁氮化物層122，以及n⁺-GaN層123。未摻雜含鋁氮化物層122可以為u-AlGaN層、u-AlN層或者u-AlInGaN層。

其中，極化電流注入層12的厚度為10~150埃，具體地，p⁺-GaN層121的厚度為1~50埃，未摻雜含鋁氮化物層122的厚度為1~50埃，n⁺-GaN層123的厚度為1~50埃。未摻雜含鋁氮化物層122為u-AlGaN層或者u-AlN層或者u-AlInGaN層。P型摻雜的雜質(zhì)為Mg，N型摻雜的雜質(zhì)為Si。

參看附圖2，本實(shí)用新型還提供一種包括上述P型結(jié)構(gòu)層10的發(fā)光二極管，其從下至上至少包括依次層疊的襯底20、第一N型層30、第一發(fā)光層40和P型結(jié)構(gòu)層10。具體的P型結(jié)構(gòu)層10如上述所述，此處不再贅述。

本實(shí)用新型在傳統(tǒng)發(fā)光二極管的P型層之上設(shè)置由的p⁺-GaN層121、未摻雜含鋁氮化物層122，以及N型高摻雜n⁺-GaN層123組成的極化電流注入層12，在極化電流注入層12中形成“P-I-N”結(jié)構(gòu)。其中，p⁺-GaN層121與n⁺-GaN層123均為高摻雜結(jié)構(gòu)層，具體地，p⁺-GaN層121的P型雜質(zhì)含量大于第一P型層11的雜質(zhì)含量，而 n⁺-GaN層123的N型雜質(zhì)含量大于第一N型層30的雜質(zhì)含量，未摻雜含鋁氮化物層122分別與高摻雜的p⁺-GaN層121和n⁺-GaN層123產(chǎn)生能帶彎曲，進(jìn)而產(chǎn)生在未摻雜含鋁氮化物層122的雙側(cè)產(chǎn)生雙層二維電子氣，產(chǎn)生極化電流，加速電流速度，提供較大的極化電流注入，加速P型層中空穴向發(fā)光層的遷移速率，使得發(fā)光層中電子與電洞對較為均勻，提升發(fā)光效率。

實(shí)施例2

參看附圖3，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上增設(shè)第二半導(dǎo)體發(fā)光結(jié)構(gòu)，具體為在P型結(jié)構(gòu)層10上設(shè)置第二N型層50、第二發(fā)光層60、第二P型層70和P型接觸層80，形成雙層發(fā)光結(jié)構(gòu)。其中，第一N型層30和第二N型層50的材料相同或不同，第一P型層11和第二P型層60的材料相同或不同，第一發(fā)光層40和第二發(fā)光層70的材料相同或不同。本實(shí)施例中，第一N型層30和第二N型層50的材料均為GaN，第一P型層11和第二P型層60的材料均為GaN，第一發(fā)光層40和第二發(fā)光層70的材料均為InGaN，發(fā)光二極管發(fā)射藍(lán)光。

利用極化電流注入層12分隔兩層發(fā)光層結(jié)構(gòu)，電流分別通過其注入兩側(cè)發(fā)光層中，提升LED發(fā)光亮度，通過此結(jié)構(gòu)可提供在較低的操作電流密度下，達(dá)到較高的亮度，達(dá)到節(jié)能的效果。

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