本發明涉及半導體器件，具體涉及一種發光二極管及發光裝置。

背景技術：

1、發光二極管(light?emitting?diode)是一種能將電能直接轉換為光能的半導體器件，屬于固態冷光源。led的固有物理特性使其能夠在低電壓/電流下工作，具有發光效率高、體積小、壽命長、節能等特點，被認為是最優的光源。近年來led已經在日常生活中得到廣泛應用，例如照明、信號燈、背光源、車燈和大屏幕顯示等領域，同時這些應用對led的亮度和可靠性提出了更高要求。

2、紅光led芯片一般由algainp四元材料制備而成，紅光led的外延技術主要是gaas生長襯底上外延生長algainp材料。由于algainp與gaas之間的晶格匹配度較好，因此外延生長過程中產生的位錯較少，algainp材料內部的量子效率超過95％。然而，現有紅光外延結構的內量子效率仍然受到半導體層摻雜原子擴散的影響，導致出光效率下降，可靠性降低。

技術實現思路

1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種發光二極管及發光裝置，以進一步提高發光二極管的內量子效率及可靠性。

2、為了實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種發光二極管，發光二極管包括外延堆疊結構，該外延堆疊結構由下自上依次包括n型半導體層、有源層及p型半導體層，有源層位于n型半導體層和p型半導體層之間，p型半導體層包括p型包覆層，p型包覆層包含相鄰的第一摻雜層和第二摻雜層，第一摻雜層靠近有源層，第一摻雜層的摻雜濃度由靠近有源層的一側的第一摻雜濃度向遠離有源層的一側增加至第二摻雜濃度，第二摻雜層的摻雜濃度大于或者等于第二摻雜濃度。

3、根據本發明的一個方面，還提供一種發光裝置，該發光裝置包括電路基板，以及位于電路基板上的至少一個發光元件，發光元件包括上述發光二極管。

4、與現有技術相比，本發明所述的發光二極管及發光裝置至少具備如下有益效果：

5、本發明的發光二極管包括外延堆疊結構，外延堆疊結構由下自上依次包括n型半導體層、有源層及p型半導體層，p型半導體層包括p型包覆層，p型包覆層包含相鄰的第一摻雜層和第二摻雜層，第一摻雜層靠近有源層設置，第一摻雜層的摻雜濃度由靠近有源層的一側的第一摻雜濃度向遠離有源層的一側增加至第二摻雜濃度，第二摻雜層的摻雜濃度大于或者等于第二摻雜濃度。由此，本發明的p型包覆層中靠近有源層設置的第一摻雜層沿遠離有源層的方向上摻雜濃度增加的設置，可以緩沖p型半導體層由高濃度區域(第二摻雜層)至低濃度區域(有源層)的擴散，避免p型雜質擴散進入至有源層而影響有源層內電子和空穴復合位置，使得復合位置偏離過大而對發光二極管的發光效率及可靠性產生影響，從而提高發光二極管的發光效率及可靠性。

6、本發明的發光裝置包括上述發光二極管，同樣地具備上述技術效果。

技術特征：

1.一種發光二極管，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述p型半導體層還包括：

3.根據權利要求2所述的發光二極管，其特征在于：

4.根據權利要求1或2所述的發光二極管，其特征在于，所述第一摻雜濃度的數值介于1e17atoms/cm3～5e17?atoms/cm3。

5.根據權利要求4所述的發光二極管，其特征在于，所述第二摻雜濃度的數值大于或者等于5e17?atoms/cm3。

6.根據權利要求5所述的發光二極管，其特征在于，所述第二摻雜層的摻雜濃度不大于2e18atoms/cm3。

7.根據權利要求4所述的發光二極管，其特征在于，所述第一摻雜層的厚度為t1，第二摻雜層的厚度為t2，所述第一摻雜層的厚度t1大于所述第二摻雜層的厚度t2。

8.根據權利要求7所述的發光二極管，其特征在于，第一摻雜層的厚度與第二摻雜層的厚度的關系為：1＜t1/t2＜2。

9.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述p型半導體層的摻雜原子的原子半徑小于所述p型半導體層內被摻雜取代的iii族元素的原子半徑。

10.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述第一摻雜層及所述第二摻雜層的摻雜原子為mg和/或zn。

11.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述p型包覆層的厚度介于0.3μm～4μm。

12.根據權利要求2所述的發光二極管，其特征在于，所述p型空間層的厚度為

13.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述有源層的材料為algainp材料。

14.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述第一摻雜層及所述第二摻雜層的材料為alinp材料。

15.根據權利要求2所述的發光二極管，其特征在于，所述p型空間層的材料為alxga(1-x)inp，其中0.5≤x≤0.8。

16.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述外延堆疊結構還包括：

17.根據權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述n型半導體層包括：

18.根據權利要求17所述的發光二極管，其特征在于，所述n型半導體層還包括：

19.根據權利要求17所述的發光二極管，其特征在于，所述外延堆疊結構還包括：

20.一種發光裝置，其特征在于，所述發光裝置包括電路基板，以及位于所述電路基板上的至少一個發光元件，所述發光元件包括至少一個權利要求1～19所述的發光二極管。

技術總結
本發明公開了一種發光二極管及發光裝置，其中發光二極管包括外延堆疊結構，外延堆疊結構由下自上依次包括N型半導體層、有源層及P型半導體層，有源層位于N型半導體層和P型半導體層之間，P型半導體層包括P型包覆層，P型包覆層包含相鄰的第一摻雜層和第二摻雜層，第一摻雜層靠近有源層，第一摻雜層的摻雜濃度由靠近有源層的一側的第一摻雜濃度向遠離有源層的一側增加至第二摻雜濃度，第二摻雜層的摻雜濃度大于或者等于第二摻雜濃度。由此，本發明的設置可以緩沖P型半導體層由高濃度區域至低濃度區域的擴散，避免了P型雜質進入至有源層而導致的電子和空穴復合位置偏離過大的問題，提高了發光二極管的發光效率及可靠性。

技術研發人員：高文浩,張翔,梁倩,彭鈺仁,吳超瑜
受保護的技術使用者：天津三安光電有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24