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申请/专利权人：安徽格恩半导体有限公司

摘要：本发明提出了一种具有载流子浓度匹配层的III族氮化物半导体发光元件，包括从下至上依次设置的衬底、n型半导体、有源层和p型半导体，所述n型半导体和有源层之间设置有载流子浓度匹配层。本发明利用载流子浓度匹配层调控有源层的有效态密度和光子能量吸收系数分布均匀性和一致性，提升注入有源层的电子空穴的分布均匀性和匹配度，提升有源层的电子空穴辐射复合效率，控制形变势和体积弹性模量的分布均匀性和一致性，提升片内有源层的应变分布均匀性和量子限制stark效应的一致性，进一步增强电子空穴的辐射复合效率。

主权项：1.一种具有载流子浓度匹配层的III族氮化物半导体发光元件，包括从下至上依次设置的衬底、n型半导体、有源层和p型半导体，其特征在于，所述n型半导体和有源层之间设置有载流子浓度匹配层，所述载流子浓度匹配层包括第一子载流子浓度匹配层和第二子载流子浓度匹配层，所述第一子载流子浓度匹配层位于第二子载流子浓度匹配层下方，所述第一子载流子浓度匹配层和第二子载流子浓度匹配层均具有价带有效态密度特性、形变势特性、体积弹性模量特性和光子能量吸收系数特性，且所述第一子载流子浓度匹配层与有源层之间、第二子载流子浓度匹配层与有源层之间、第二子载流子浓度匹配层与n型半导体之间均存在价带有效态密度、形变势、体积弹性模量和光子能量吸收系数的角度变化；所述第一子载流子浓度匹配层的价带有效态密度的谷值位置往有源层方向的上升角度为α，所述第二子载流子浓度匹配层的价带有效态密度的峰值位置往有源层方向的下降角度为β，所述第二子载流子浓度匹配层的价带有效态密度的峰值位置往n型半导体方向的下降角度为γ，其中：3°≤α≤β≤γ≤90°；所述第一子载流子浓度匹配层的形变势的峰值位置往有源层方向的下降角度为θ，所述第二子载流子浓度匹配层的形变势的谷值位置往有源层方向的上升角度为δ，所述第二子载流子浓度匹配层的形变势的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为σ，其中：5°≤θ≤δ≤σ≤90°；所述第一子载流子浓度匹配层的体积弹性模量的峰值位置往有源层方向的下降角度为所述第二子载流子浓度匹配层的体积弹性模量的谷值位置往有源层方向的上升角度为ψ，所述第二子载流子浓度匹配层的体积弹性模量的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为μ，其中：所述第一子载流子浓度匹配层的光子能量吸收系数的峰值位置往有源层方向的下降角度为ρ，所述第二子载流子浓度匹配层的光子能量吸收系数的谷值位置往有源层方向的上升角度为ω，所述第二子载流子浓度匹配层的光子能量吸收系数的谷值位置往n型半导体方向的上升角度为ε，其中：1°≤ρ≤ω≤ε≤90°。

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