一种深紫外发光二极管及其外延生长方法与流程

1.本发明涉及半导体光电领域，尤其涉及一种深紫外发光二极管及其外延生长方法。


背景技术：

2.目前在紫外线中，波长在200纳米至350纳米的光线被称为深紫外线。而深紫外发光二极管因其高效、环保、节能、可靠等优势，在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大的应用价值，这些优势是普通的紫外发光二极管所无法比拟的。
3.在深紫外发光二极管中，由于电子输运能力远远大于空穴输运能力，来源于n型掺杂的氮化铝镓材料构成的电子注入层的电子，往往会跨越多量子阱有源层输运至p型半导体区域，造成电子溢流，进而导致发光效率下降。现有的深紫外发光二极管的结构设计中，通常会在多量子阱有源层远离衬底的一侧设置含铝组分比较高的氮化铝镓结构的电子阻挡层结构，以抑制电子溢流。然而，该电子阻挡层同时会降低空穴向量子阱有源层的输运能力。
4.因此，亟需一种深紫外发光二极管及其外延生长方法以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种深紫外发光二极管及其外延生长方法，用于改善现有技术中深紫外发光二极管的外延结构发光效率较低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种深紫外发光二极管，包括由下至上层叠设置的衬底、本征层、电子注入层、电子阻挡层、电流扩展层、量子阱有源层、空穴注入层以及p型接触层；
7.其中，所述电子阻挡层至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层以及第二子层，所述第一子层包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层包括n型掺杂的氮化铝镓。
8.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述第一子层的材料为p型掺杂的al
x
ga
1-x
n，所述第二子层的材料为n型掺杂的alyga
1-y
n；
9.其中，x和y之间的关系满足40％≤x≤y≤90％。
10.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述第一子层的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第二子层的厚度范围在5nm至50nm之间。
11.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述堆叠结构还包括设置于所述第一子层与所述第二子层之间的第三子层，所述第三子层为非故意掺杂层，所述第三子层的材料为alzga
1-z
n；
12.其中，x、y和z的三者之间的关系满足40％≤x≤z≤y≤90％。
13.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述电子阻挡层中所述堆叠结构的
层数范围在1至10之间。
14.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述第一子层中的p型掺杂剂为mg，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e21 cm-3
之间；所述第二子层中的n型掺杂剂为si，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e20 cm-3
之间。
15.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述第一子层的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第二子层的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第三子层的厚度范围在5nm至50nm之间。
16.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述电流扩展层为非故意掺杂层。
17.在本发明实施例提供的深紫外发光二极管中，所述深紫外发光二极管还包括n型电极和p型电极；
18.其中，所述电子注入层与所述电子阻挡层之间形成台阶状结构，且所述电子注入层的面积大于所述电子阻挡层的面积，所述p型电极设置于所述p型接触层上，所述n型电极设置于所述电子注入层的台阶结构处。
19.相应的，本发明实施例还提供一种深紫外发光二极管的外延生长方法，所述方法包括：
20.在一衬底上外延生长本征层；
21.在所述本征层上外延生长电子注入层；
22.在所述电子注入层上外延生长电子阻挡层；
23.在所述电子注入层上依次外延生长电流扩展层以及量子阱有源层；
24.在所述量子阱有源层上外延生长空穴注入层；
25.在所述空穴注入层上外延生长p型接触层；
26.其中，所述电子阻挡层至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层以及第二子层，所述第一子层包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层包括n型掺杂的氮化铝镓。
27.本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在所述电子注入层与所述电流扩展层之间设置一层特殊材料的电子阻挡层，所述电子阻挡层至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层以及第二子层，所述第一子层包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层包括n型掺杂的氮化铝镓，其中，所述堆叠结构中所述第一子层与所述第二子层构建的电场方向与所述深紫外发光二极管沿生长方向的内建电场的电场方向相反，可以减弱所述深紫外发光二极管沿生长方向的内建电场，进而降低所述深紫外发光二极管的电子输运能力，从而阻挡所述电子注入层内的电子跨越所述量子阱有源层输运至所述深紫外发光二极管的p型半导体区域，同时，由于所述电子阻挡层设置于所述量子阱有源层靠近所述衬底的一侧，从而使得所述电子阻挡层不会影响空穴的输运能力。
附图说明
28.图1是本发明实施例所提供的深紫外发光二极管的第一种结构示意图；
29.图2是本发明实施例所提供的深紫外发光二极管的第二种结构示意图；
30.图3为本发明实施例所提供的深紫外发光二极管的外延生长方法工艺流程图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1至图2，本发明提供了一种深紫外发光二极管100，包括由下至上层叠设置的衬底11、本征层12、电子注入层13、电子阻挡层14、电流扩展层15、量子阱有源层16、空穴注入层17以及p型接触层18；
33.其中，所述电子阻挡层14至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层142包括n型掺杂的氮化铝镓。
34.本发明实施例通过在所述电子注入层13与所述电流扩展层15之间设置一层特殊材料的电子阻挡层14，所述电子阻挡层14至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层142包括n型掺杂的氮化铝镓，其中，所述堆叠结构中所述第一子层141与所述第二子层142构建的电场方向与所述深紫外发光二极管100沿生长方向的内建电场的电场方向相反，可以减弱所述深紫外发光二极管100沿生长方向的内建电场，进而降低所述深紫外发光二极管100的电子输运能力，从而阻挡所述电子注入层13内的电子跨越所述量子阱有源层16输运至所述深紫外发光二极管的p型半导体区域，同时，由于所述电子阻挡层14设置于所述量子阱有源层16靠近所述衬底11的一侧，从而使得所述电子阻挡层14不会影响空穴的输运能力。
35.现结合具体实施例对本技术的技术方案进行描述。
36.实施例一
37.请参阅图1，图1为本发明实施例提供的深紫外发光二极管100的第一种结构示意图；其中，所述深紫外发光二极管100包括衬底11、设置于所述衬底11上的本征层12、设置于所述本征层12上的电子注入层13、设置于所述电子注入层13上的电子阻挡层14、设置于所述电子阻挡层14上的电流扩展层15、设置于所述电流扩展层15上的量子阱有源层16、设置于所述量子阱有源层16上的空穴注入层17以及设置于所述空穴注入层17上的p型接触层18；
38.其中，所述电子阻挡层14至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层142包括n型掺杂的氮化铝镓。
39.在本发明实施例中，所述衬底11为蓝宝石衬底；蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。
40.在本发明实施例中，所述本征层12包括设置于所述衬底11上的低温缓冲层以及设置于所述低温缓冲层上的氮化铝本征层；其中，所述低温缓冲层的材料为氮化铝，其生长温度的范围在400至800之间，其厚度范围在10nm至50nm之间；所述氮化铝本征层12的材料为
氮化铝，其生长温度的范围在1200至1400之间，其厚度范围在500nm至4000nm之间。
41.在本发明实施例中，所述电子注入层13的材料为n型掺杂的氮化铝镓材料；其中，铝元素的组份范围在20％至90％之间，所述电子注入层13的厚度范围在500nm至4000nm之间，所述电子注入层13的生长温度的范围在800至1200之间。
42.在本发明实施例中，在所述电子注入层13上外延生长所述电子阻挡层14，所述电子阻挡层14的生长温度的范围在800至1200之间。
43.具体地，所述电子阻挡层14中的堆叠结构的层数范围在1至10之间；其中，当所述电子阻挡层14中的堆叠结构的层数大于10时，会导致所述深紫外发光二极管100的空穴输入能力变差。
44.进一步地，所述堆叠结构仅包括由下至上层叠设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141的材料为p型掺杂的al
x
ga
1-x
n，所述第二子层142的材料为n型掺杂的alyga
1-y
n；
45.其中，x和y之间的关系满足40％≤x≤y≤90％。
46.具体地，当所述第一子层141以及所述第二子层142中铝组份的含量小于40％时(x≤y＜40％)，这会导致所述堆叠结构内部构建的电场强度较弱，从而难以降低所述深紫外发光二极管100的电子输入能力，进而导致所述深紫外发光二极管100的发光效率变弱；当所述第一子层141以及所述第二子层142中铝组份的含量大于90％时(90％＜x≤y)，这会导致所述堆叠结构内部构建的电场强度很强，使得所述堆叠结构内部构建的电场容易发生齐纳击穿，从而导致所述深紫外发光二极管100的电子输入能力大大降低，进而导致所述深紫外发光二极管100的发光效率变弱。
47.进一步地，所述第一子层141的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第二子层142的厚度范围在5nm至50nm之间；所述第一子层141中的p型掺杂剂为mg，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e21 cm-3
之间；所述第二子层142中的n型掺杂剂为si，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e20 cm-3
之间。
48.具体地，当所述第一子层141中的p型掺杂剂的掺杂浓度小于1e17 cm-3
时，所述第一子层141中的空穴浓度较小，导致所述第一子层141吸引电子的能力较弱，当所述第一子层141中的p型掺杂剂的掺杂浓度大于1e21 cm-3
时，所述第一子层141中的空穴浓度较强，导致所述第一子层141的导电能力很强，导致所述堆叠结构内部构建的电场容易发生齐纳击穿；当所述第二子层142中的n型掺杂剂的掺杂浓度小于1e17 cm-3
时，所述第二子层142中的自由电子浓度较小，导致所述第二子层142吸引空穴的能力较弱，当所述第二子层142中的n型掺杂剂的掺杂浓度大于1e20 cm-3
时，所述第二子层142中的自由电子浓度较强，导致所述第二子层142的导电能力很强，进而导致所述堆叠结构内部构建的电场容易发生齐纳击穿。
49.在本技术实施例中，所述电子阻挡层14与所述电子注入层13之间形成台阶状结构，且所述电子注入层13的面积大于所述电子阻挡层14的面积。
50.在本发明实施例中，所述电流扩展层15设置于所述电子阻挡层14上；其中，所述电流扩展层15为非故意掺杂层，非故意掺杂层为一类沾污杂质，且不是施主、受主那样是人为掺入的杂质的掺杂材料。
51.进一步地，所述电流扩展层15的生长温度范围在700至1100之间；具体地，所述电流扩展层15的材料为氮化铝镓，所述电流扩展层15中铝元素组分占所述电流扩展层15的百
分数范围在20％至90％之间，所述电流扩展层15的厚度范围在10nm至300nm之间。
52.在本发明实施例中，所述量子阱有源层16设置于所述电流扩展层15上，所述量子阱有源层16的生长温度范围在700至1100之间；其中，所述量子阱有源层16的势垒厚度范围在5nm至30nm之间，且势垒中铝组分的百分数范围在20％至100％之间；所述量子阱有源层16的势阱厚度在0.1至5nm之间；且势阱中铝组分的百分数范围在0至80％之间。
53.在本发明实施例中，所述空穴注入层17设置于所述量子阱有源层16上，所述空穴注入层17的生长温度范围在700至1100之间；其中，所述空穴注入层17的材料为p型掺杂的氮化铝镓材料，所述空穴注入层17中铝组分的百分数范围在0至100％之间，所述空穴注入层17的厚度范围在1nm至50nm之间，所述空穴注入层17采用镁元素作为p型掺杂剂。
54.在本发明实施例中，所述p型接触层18设置于所述空穴注入层17上，所述p型接触层18的生长温度范围在400至900之间；其中，所述p型接触层18的材料为p型掺杂的氮化镓材料，所述p型接触层18的厚度范围在1nm至20nm之间，所述p型接触层18采用镁元素作为p型掺杂剂。
55.在本发明实施例中，所述深紫外发光二极管100还包括n型电极19和p型电极110；其中，所述电子注入层13与所述电子阻挡层14之间形成台阶状结构，且所述电子注入层13的面积大于所述电子阻挡层14的面积，所述p型电极110设置于所述p型接触层18上，所述n型电极19设置于所述电子注入层13的台阶结构处。
56.区别于现有技术的情况，本发明实施例一通过所述电子注入层13与所述电流扩展层15之间设置一层特殊材料的电子阻挡层14，所述电子阻挡层14至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构为由下至上层叠设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层142包括n型掺杂的氮化铝镓，其中，所述堆叠结构中所述第一子层141与所述第二子层142构建的电场方向与所述深紫外发光二极管100沿生长方向的内建电场的电场方向相反，可以减弱所述深紫外发光二极管100沿生长方向的内建电场，进而降低所述深紫外发光二极管100的电子输运能力，从而阻挡所述电子注入层13内的电子跨越所述量子阱有源层16输运至所述深紫外发光二极管100的p型半导体区域，同时，由于所述电子阻挡层14设置于所述量子阱有源层16靠近所述衬底11的一侧，从而使得所述电子阻挡层14不会影响空穴的输运能力。
57.实施例二
58.请参阅图2，图2为本发明实施例提供的深紫外发光二极管100的第二种结构示意图；其中，本发明实施例二提供的深紫外发光二极管100的结构与本发明实施例一提供的深紫外发光二极管100的结构相同或相似，不同之处仅在于，所述堆叠结构还包括设置于所述第一子层141与所述第二子层142之间的第三子层143，所述第三子层143为非故意掺杂层。
59.具体地，所述电子阻挡层14中的堆叠结构的层数范围在1至10之间；其中，当所述电子阻挡层14中的堆叠结构的层数大于10时，会导致所述深紫外发光二极管100的空穴输入能力变差。
60.在本发明实施例中，所述堆叠结构包括由下至上层叠设置的所述第一子层141、所述第三子层143以及所述第二子层142，所述第一子层141的材料为p型掺杂的al
x
ga
1-x
n，所述第三子层的材料为非故意掺杂的alzga
1-z
n，所述第二子层的材料为n型掺杂的alyga
1-y
n；
61.其中，x、y和z的三者之间的关系满足40％≤x≤z≤y≤90％。
62.具体地，当所述第一子层141、所述第三子层143以及所述第二子层142中铝组份的含量小于40％时(x≤z≤y＜40％)，这会导致所述堆叠结构内部构建的电场强度较弱，从而难以降低所述深紫外发光二极管100的电子输入能力，进而导致所述深紫外发光二极管100的发光效率变弱；当所述第一子层141以及所述第二子层142中铝组份的含量大于90％时(90％＜x≤z≤y)，这会导致所述堆叠结构内部构建的电场强度很强，使得所述堆叠结构内部构建的电场容易发生齐纳击穿，从而导致所述深紫外发光二极管100的电子输入能力大大降低，进而导致所述深紫外发光二极管100的发光效率变弱。
63.在本发明实施例中，在所述电子注入层13上外延生长所述电子阻挡层14，所述电子阻挡层14的生长温度的范围在800至1200之间。
64.进一步地，所述第一子层141的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第二子层142的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第三子层143的厚度范围在5nm至50nm之间；所述第一子层141中的p型掺杂剂为mg，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e21 cm-3
之间；所述第二子层142中的n型掺杂剂为si，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e20 cm-3
之间。
65.具体地，当所述第一子层141中的p型掺杂剂的掺杂浓度小于1e17 cm-3
时，所述第一子层141中的空穴浓度较小，导致所述第一子层141吸引电子的能力较弱，当所述第一子层141中的p型掺杂剂的掺杂浓度大于1e21 cm-3
时，所述第一子层141中的空穴浓度较强，导致所述第一子层141的导电能力很强，从而导致所述堆叠结构内部构建的电场容易发生齐纳击穿；当所述第二子层142中的n型掺杂剂的掺杂浓度小于1e17 cm-3
时，所述第二子层142中的自由电子浓度较小，导致所述第二子层142吸引空穴的能力较弱，当所述第二子层142中的n型掺杂剂的掺杂浓度大于1e20 cm-3
时，所述第二子层142中的自由电子浓度较强，导致所述第二子层142的导电能力很强，进而导致所述堆叠结构内部构建的电场容易发生齐纳击穿。
66.本发明实施例二相比本发明实施例一，通过在所述电子阻挡层14中的每一层堆叠结构中的所述第一子层141与所述第二子层142之间添加第三子层143，且所述第三子层143的材料为非故意掺杂的氮化铝镓，以使本发明实施例二的pin结的耗尽层宽度远大于本发明实施例一的pin结的耗尽层宽度，进而使得本发明实施例二的所述电子阻挡层14的电子阻挡能力强于本发明实施例一的所述电子阻挡层14，更进一步增加了所述深紫外发光二极管100的发光效率。
67.相应地，本发明实施例还提供一种深紫外发光二极管100的外延生长方法；请参阅图3，图3为本发明实施例所提供的深紫外发光二极管100的外延生长方法工艺流程图，具体地，以制备本发明实施例二为例，所述外延生长方法包括：
68.s10，在一衬底11上外延生长本征层12。
69.具体地，所述s10还包括：
70.首先，提供一衬底11，所述衬底11为蓝宝石衬底11；之后，400～800下，在所述衬底11上低温生长缓冲层，所述缓冲层的厚度范围在10nm至50nm之间；最后，将生长温度升温至1200至1400之间，在所述缓冲层上生长氮化铝本征层12，所述氮化铝本征层12的厚度范围在500nm至4000nm之间。其中，所述缓冲层以及所述氮化铝本征层12构成本征层12，所述缓冲层以及所述氮化铝本征层12的材料均为氮化铝。
71.s20，在所述本征层12上外延生长电子注入层13。
72.具体的，所述s20还包括：
73.首先，将生长温度降低至800至1200之间；之后，在所述本征层12上外延生长电子注入层13。其中，所述电子注入层13的材料为n型掺杂的氮化铝镓材料；其中，铝元素的组份范围在20％至90％之间。
74.s30，在所述电子注入层13上外延生长电子阻挡层14。
75.具体的，所述s30还包括：
76.首先，维持生长温度的范围在800至1200之间不变，在所述电子注入层13上外延生长电子阻挡层14；其中，所述电子阻挡层14包括多层堆叠结构，每一层所述堆叠结构包括由下至上层叠设置的所述第一子层141、所述第三子层143以及所述第二子层142，所述第一子层141的材料为p型掺杂的al
x
ga
1-x
n，所述第三子层的材料为非故意掺杂的alzga
1-z
n，所述第二子层的材料为n型掺杂的alyga
1-y
n；
77.其中，x、y和z的三者之间的关系满足40％≤x≤z≤y≤90％。
78.具体的，所述电子阻挡层14与所述电子注入层13之间形成台阶状结构，且所述电子注入层13的面积大于所述电子阻挡层14的面积。
79.具体地，所述电子阻挡层14中的堆叠结构的层数范围在1至10之间；所述第一子层141的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第二子层142的厚度范围在5nm至50nm之间，所述第三子层143的厚度范围在5nm至50nm之间；所述第一子层141中的p型掺杂剂为mg，掺杂浓度范围在1e17 cm-3
至1e21cm-3
之间；所述第二子层142中的n型掺杂剂为si，掺杂浓度范围在1e17cm-3
至1e20 cm-3
之间。
80.s40，在所述电子阻挡层14上依次外延生长电流扩展层15以及量子阱有源层16。
81.具体的，所述s40还包括：
82.首先，将生长温度降温到700至1100之间，在所述电子阻挡层14上依次外延生长电流扩展层15以及量子阱有源层16；其中，所述量子阱有源层16的势垒厚度范围在5至30nm之间，且势垒中铝组分的百分数范围在20％至100％之间；所述量子阱有源层16的势阱厚度在0.1至5nm之间；且势阱中铝组分的百分数范围在0至80％之间。
83.具体地，所述电流扩展层15的材料为非故意掺杂的氮化铝镓，所述电流扩展层15中铝元素组分占所述电流扩展层15的百分数范围在20％至90％之间，所述电流扩展层15的厚度范围在10nm至300nm之间。
84.s50，在所述量子阱有源层16上外延生长空穴注入层17。
85.具体地，所述s50还包括：
86.将生长温度维持到700至1100之间，在所述量子阱有源层16上外延生长所述空穴注入层17。其中，所述空穴注入层17的材料为p型掺杂的氮化铝镓材料，所述空穴注入层17中铝组分的百分数范围在0至100％之间，所述空穴注入层17的厚度范围在1nm至50nm之间，所述空穴注入层17采用镁元素作为p型掺杂剂。
87.s60，在所述空穴注入层17上外延生长p型接触层18。
88.具体地，所述s60还包括：
89.首先，将生长温度降温到400至900之间，在所述空穴注入层17上形成所述p型接触层18；其中，所述p型接触层18的材料为p型掺杂的氮化镓材料，所述p型接触层18的厚度范围在1nm至20nm之间，所述p型接触层18采用镁元素作为p型掺杂剂。
90.之后，在所述电子注入层13的台阶结构处设置n型电极19，所述n型电极19与所述电子阻挡层14相对且间隔设置；最后，在所述p型接触层18上形成p型电极110。
91.具体地，根据上述深紫外发光二极管100的外延生长方法制备出3种不同的深紫外发光二极管100，待上述深紫外发光二极管100器件制备完成后，在40ma驱动电流的作用下，测试上述各种深紫外发光二极管100的发光功率。
92.进一步地，上述3种不同的深紫外发光二极管100的膜层结构由下至上从所述衬底11至所述p型电极110的结构依次如下所示：
93.实施例1：
94.本技术第一实施例提供的深紫外发光二极管100(深紫外led1)包括：
95.所述衬底11为蓝宝石衬底；
96.所述本征层12为氮化铝，其厚度为1000nm；
97.所述电子注入层13为n型掺杂的氮化铝镓材料，其中，所述电子注入层13中的al组分占所述电子注入层13的质量百分数为50％，厚度为1000nm；
98.所述电子阻挡层14为三层堆叠结构，每一层所述堆叠结构包括由下至上层叠设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141为p型掺杂的al
0.45
ga
0.55
n材料，所述第二子层142为n型掺杂的al
0.55
ga
0.45
n材料，其中，所述第一子层141的厚度为30nm，所述第二子层142的厚度为30nm；
99.所述电流扩展层15的材料为非故意掺杂的algan，其中，所述电流扩展层15中al组分占所述电流扩展层15的质量百分数为70％，厚度为100nm；
100.所述量子阱有源层16的量子阱厚度为1nm且量子阱中al组分的质量百分数为50％，量子垒厚度为2nm且势垒中al组分百分数为60％；
101.所述空穴注入层17的材料为p型掺杂的氮化铝镓材料，所述空穴注入层17中铝组分的质量百分数为40％，厚度为20nm，采用镁元素作为p型掺杂剂；
102.所述p型接触层18的材料为p型掺杂的氮化镓材料，所述p型接触层18的厚度为10nm，采用镁元素作为p型掺杂剂。
103.实施例2：
104.本技术第二实施例提供的深紫外发光二极管100(深紫外led2)包括：
105.所述衬底11为蓝宝石衬底；
106.所述本征层12为氮化铝，其厚度为1000nm；
107.所述电子注入层13为n型掺杂的氮化铝镓材料，其中，所述电子注入层13中的al组分占所述电子注入层13的质量百分数为50％，厚度为1000nm；
108.所述电子阻挡层14为三层堆叠结构，每一层所述堆叠结构包括由下至上层叠设置的第一子层141、所述第三子层143以及第二子层142，所述第一子层141为p型掺杂的al
0.45
ga
0.55
n材料，所述第三子层143为非故意掺杂的al
0.5
ga
0.5
n材料，所述第二子层142为n型掺杂的al
0.55
ga
0.45
n材料，其中，所述第一子层141的厚度为20nm，所述第三子层143的厚度为20nm，所述第二子层142的厚度为20nm；
109.所述电流扩展层15的材料为非故意掺杂的algan，其中，所述电流扩展层15中al组分占所述电流扩展层15的质量百分数为70％，厚度为100nm；
110.所述量子阱有源层16的量子阱厚度为1nm且量子阱中al组分的质量百分数为
50％，量子垒厚度为2nm且势垒中al组分百分数为60％；
111.所述空穴注入层17的材料为p型掺杂的氮化铝镓材料，所述空穴注入层17中铝组分的质量百分数为40％，厚度为20nm，采用镁元素作为p型掺杂剂；
112.所述p型接触层18的材料为p型掺杂的氮化镓材料，所述p型接触层18的厚度为10nm，采用镁元素作为p型掺杂剂。
113.对比实施例1：
114.本发明还提供与上述实施例的实验结果对比的对比实施例1，本发明对比实施例1提供的深紫外发光二极管100(深紫外led3)的结构与本发明实施例提供的深紫外发光二极管100的结构相同或者相似，不同之处仅在于所述电子阻挡层14的材料不同以及位置不同，本发明对比实施例1提供的深紫外发光二极管100的所述电子阻挡层14设置于所述量子阱有源层16与所述空穴注入层17之间；具体地，本发明对比实施例1提供的深紫外发光二极管100的结构包括：
115.所述衬底11为蓝宝石衬底；
116.所述本征层12为氮化铝，其厚度为1000nm；
117.所述电子注入层13为n型掺杂的氮化铝镓材料，其中所述电子注入层13中的al组分占所述电子注入层13的质量百分数为50％，厚度为1000nm。
118.所述电流扩展层15的材料为algan，其中所述电流扩展层15中al组分占所述电流扩展层15的质量百分数为70％，厚度为100nm；
119.所述量子阱有源层16的量子阱厚度为1nm且量子阱中al组分的质量百分数为50％，量子垒厚度为2nm且势垒中al组分百分数为60％；
120.所述电子阻挡层14为单层非故意掺杂的algan结构，厚度为10nm，al组分的质量百分数为40％。
121.所述空穴注入层17的材料为p型掺杂的氮化铝镓材料，所述空穴注入层17中铝组分的质量百分数为40％，厚度为20nm，采用mg作为p型掺杂剂；
122.所述p型接触层18的材料为p型掺杂的氮化镓材料，所述p型接触层18的厚度为10nm，采用mg作为p型掺杂剂。
123.在上述3种深紫外发光二极管100中，采用常规方法在所述电子注入层13上均设置相同材料的n型电极19，并在所述p型接触层18上均设置相同材料的p型电极110，以构成完整的外延芯片结构，具体工艺在此不做赘述。其中，所述n型电极19以及所述p型电极110均为多层复合金属材料。
124.最后，分别对上述三种深紫外发光二极管在40ma驱动电流下的发光效率进行测试，其实验结果参见表1所示：
125.样品发光效率(mw)实施例110.1实施例211.2对比实施例18.9
126.表1
127.由上表1可知，将实施例1或者实施例2与对比实施例1进行对比可知，实施例1或者实施例2提供的深紫外发光二极管100相比对比实施例1具有相对高的发光效率；将实施例2
与实施例1进行对比可知，实施例2提供的深紫外发光二极管100相比实施例1具有更高的发光效率。
128.综上所述，区别于现有技术的情况，本发明实施例通过在所述电子注入层13与所述电流扩展层15之间设置一层特殊材料的电子阻挡层14，所述电子阻挡层14至少包括一层堆叠结构，所述堆叠结构至少包括由下至上设置的第一子层141以及第二子层142，所述第一子层141包括p型掺杂的氮化铝镓，所述第二子层142包括n型掺杂的氮化铝镓，其中，所述堆叠结构中所述第一子层141与所述第二子层142构建的电场方向与所述深紫外发光二极管100沿生长方向的内建电场的电场方向相反，可以减弱所述深紫外发光二极管100沿生长方向的内建电场，进而降低所述深紫外发光二极管100的电子输运能力，从而阻挡所述电子注入层13内的电子跨越所述量子阱有源层16输运至所述深紫外发光二极管100的p型半导体区域，同时，由于所述电子阻挡层14设置于所述量子阱有源层16靠近所述衬底11的一侧，从而使得所述电子阻挡层14不会影响空穴的输运能力。
129.需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。
130.以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。