CN103296164A

CN103296164A - 半导体发光结构

Info

Publication number: CN103296164A
Application number: CN2013102108482A
Authority: CN
Inventors: 陈勇
Original assignee: Light Base Photoelectric Technology (shanghai) Co Ltd
Current assignee: Light Base Photoelectric Technology (shanghai) Co Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明涉及半导体发光结构，该半导体发光结构包括衬底以及依次形成于所述衬底一侧的第一半导体层、量子阱发光层以及第二半导体层；所述量子阱发光层至少包括两个周期的阱层和垒层，在同一周期中，所述阱层位于靠近所述衬底的一侧；至少一个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间具有一第一缓冲层，其中，所述第一缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第一缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度。本发明的所述半导体发光结构中，所述阱层对的所述垒层的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的晶格缺陷，进一步提高发光效率。

Description

半导体发光结构

技术领域

本发明涉及发光二级管制造领域，特别是涉及一种半导体发光结构。

背景技术

二十世纪九十年代初，以氮化物为代表的第三代宽带隙半导体材料获得了历史性突破，在氮化镓(GaN)基材料上成功地制备出绿色、蓝色和紫色发光二级管(LED)，使得LED白光照明成为可能。从1971年第一只GaN LED管芯到1994年，GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)出现了高电子迁移率的蓝光GaN基二极管，GaN半导体材料发展十分迅速，市场需求驱动力十分大，将取代白炽灯和日光灯成为照明市场的主导，具有巨大发展空间。

GaN基半导体是通过下列化学式所表示的化合物半导体：

Al_aIn_bGa_1-a-bN，(0≤a≤1，0≤b≤1，0≤a+b≤1)，

GaN基半导体又称作III族氮化物半导体、氮化物基半导体等。其中，III族元素的一部分由B(硼)、Tl(铊)等替代的上述化学式的化合物半导体，以及其中N(氮)的一部分由P(磷)、As(砷)、Sb(锑)、Bi(铋)等替代的上述化学式的化合物半导体，也包括在GaN基半导体中。其中，例如pn结结构、双异质结构和量子阱发光层结构等的发光元件结构由GaN基半导体构成的GaN基LED能发出绿光至紫外光，并且投入到信号、显示设备等的实际使用。

现有技术中的GaN基半导体发光外延结构如图1所示，在图1中，衬底110上具有自下至上依次层叠的N-GaN层120、量子阱发光层130以及P-GaN层140，其中，量子阱发光层130由InGaN阱层131和GaN垒层132层叠形成。

在生长量子阱发光层130的过程中，InGaN阱层131通常直接在GaN垒层132上生长形成，由于InGaN和GaN之间存在晶格失配，在GaN垒层132的生长InGaN阱层131时，会使得InGaN阱层131产生位错缺陷，使得整个量子阱发光层130的发光效率降低。

因此，如何提供一种半导体发光结构，能够提高量子阱发光层的发光效率，已成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

现有技术的半导体发光结构存在发光效率降低的问题，本发明提供一种能解决上述问题的半导体发光结构。

本发明提供一种半导体发光结构，所述半导体发光结构包括：衬底以及依次形成于所述衬底一侧的第一半导体层、量子阱发光层以及第二半导体层；其中，所述第一半导体层、量子阱发光层和第二半导体层的材料均为III-V族半导体材料，所述量子阱发光层至少包括两个周期的阱层和垒层，在同一周期中，所述阱层位于靠近所述衬底的一侧；

至少一个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间具有一第一缓冲层，所述第一缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，所述第一缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，其中，所述第一缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第一缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述阱层的材料包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，所述垒层的材料包括第一V族元素和第一III族元素的化合物，所述第一缓冲层也为III-V族半导体材料，所述第一缓冲层的材料包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，其中，所述第一缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第一缓冲层的材料中第二III族元素的浓度非均匀分布，所述第二III族元素的浓度自面向所述垒层的一侧至面向所述阱层的一侧逐渐升高。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第一缓冲层包括层叠的若干第一子缓冲层，其中，所述若干第一子缓冲层的材料中所述第二III族元素的浓度自靠近所述垒层的所述第一子缓冲层至远离所述垒层的所述第一子缓冲层逐渐升高。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第一III族元素为镓，所述第二III族元素为铟或铝，所述V族元素为磷、砷或氮。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第一半导体层为氮化镓第一半导体层，所述第二半导体层为氮化镓第二半导体层，所述量子阱发光层为周期的氮化铟镓/氮化镓量子阱层。

进一步的，在所述半导体发光结构中，至少一个所述阱层与其同一周期的所述垒层之间具有一第二缓冲层，所述第二缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，所述第二缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，其中，所述第二缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第二缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度，所述第二缓冲层的材料包括V族元素、第一III族元素和第二III族元素，其中，所述第二缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述任一阱层面向所述衬底的一侧具有所述第一缓冲层，且背离所述衬底的一侧具有所述第二缓冲层。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第二缓冲层的材料中第二III族元素的浓度非均匀分布，所述第二III族元素的浓度自面向所述垒层的一侧至面向所述阱层的一侧逐渐降低。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第二缓冲层包括层叠的若干第二子缓冲层，其中，所述第二子缓冲层的材料中第二III族元素的浓度自靠近所述垒层的所述第二子缓冲层至远离所述垒层的所述第二子缓冲层逐渐降低。

进一步的，在所述半导体发光结构中，所述第一半导体层为N型半导体层，所述第二半导体层为P型半导体层。

与现有技术相比，本发明提供的半导体发光结构具有以下优点：

1.本发明的半导体发光结构中，至少一个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间具有一第一缓冲层，所述第一缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，所述第一缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，所述第一缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第一缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度，与现有技术相比，所述第一缓冲层与所述阱层和所述垒层的晶格均相匹配，所以通过所述第一缓冲层的缓冲，使得所述阱层与所述垒层之间的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的所述阱层缺陷，使得所述阱层缺陷减少，可以提高发光效率。

当所述阱层的材料包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物时，所述垒层的材料包括第一V族元素和第一III族元素的化合物，所述第一缓冲层也为III-V族半导体材料，所述第一缓冲层的材料包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，其中，所述第一缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度，保证了所述阱层中第二III族元素浓度稳定，可以防止阱层中的第二III族元素扩散到所述垒层中，以避免影响所述阱层与所述垒层的结构组分，从而防止影响所述量子阱发光层的发光效率和发光波长。

2.本发明的半导体发光结构中，在所述任一阱层与其同一周期的所述阱层之间具有一第二缓冲层，所述第二缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度，可以在于所述阱层上沉积所述垒层的过程，使得所述阱层中第二III族元素向所述垒层扩散流失的数量减少，保证了所述阱层中第二III族元素浓度稳定，发光效率和发光波长稳定；进一步的，在所述第二缓冲层的材料中，使得从所述阱层到所述垒层之间的第二III族元素的浓度逐渐减少，可以使得第二III族元素含量在外延层中的具有均匀的过渡分布，使得应力逐渐释放，进一步地减少所述阱层缺陷，使所述阱层更加致密，提高发光效率。

附图说明

图1是现有技术中的半导体发光结构的示意图；

图2是本发明第一实施方式的半导体发光结构的示意图；

图3是本发明第一实施方式的第一缓冲层的示意图；

图4是本发明第二实施方式的半导体发光结构的示意图；

图5是本发明第二实施方式的第二缓冲层的示意图。

具体实施方式

现有技术的半导体发光结构中，所述半导体发光结构的量子阱发光层一般为周期层叠的阱层和垒层，整个量子阱发光层的发光效率不高。发明人经过对现有技术反应腔室的深入研究发现，虽然所述阱层和垒层的晶格常数比较接近，但由于所述阱层会掺杂例如铟等元素，会使得所述阱层和垒层之间出现晶格失配现象，请结合图1，当在GaN垒层132的生长InGaN阱层131时，会使得InGaN阱层131产生位错缺陷；特别在多个周期的阱层和垒层叠生长时，每层阱层和垒层之间产生一定的位错，当层叠的阱层和垒层越多时，位于上层的阱层和垒层的位错缺陷越明显，所以，导致后面生长在上层的所述阱层的缺陷较大，发光效率不高，从而影响整个量子阱发光层的发光效率。

发明人进一步研究发现，可以在所述阱层和垒层之间制备缓冲层，至少一个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间具有一第一缓冲层，所述第一缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，所述第一缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，其中，所述第一缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第一缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度。当在所述垒层上制备下一周期的所述阱层时，所述第一缓冲层与所述阱层和所述垒层的晶格均相匹配，避免直接在所述垒层上制备所述阱层时因晶格不匹配产生应力，所以通过所述第一缓冲层的缓冲，使得所述阱层与所述垒层的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的所述阱层缺陷，使得所述阱层缺陷减少，可以提高发光效率。当所述阱层的材料为包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物时，所述垒层的材料为包括第一V族元素和第一III族元素的化合物，所述第一缓冲层也为III-V族半导体材料，所述第一缓冲层的材料为包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，其中，所述第一缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度，保证了所述阱层中第二III族元素浓度稳定，可以防止阱层中的第二III族元素扩散到所述垒层中，以避免影响所述阱层与所述垒层的结构组分，从而防止影响所述量子阱发光层的发光效率和发光波长。

进一步的，在所述任一阱层与其同一周期的所述阱层之间具有一第二缓冲层，所述第二缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度，可以在于所述阱层上沉积所述垒层的过程，使得所述阱层中第二III族元素向所述垒层扩散流失的数量减少，保证了所述阱层中第二III族元素浓度稳定，发光效率和发光波长的稳定；进一步的，在所述第二缓冲层的材料中，使得从所述阱层到所述垒层之间的第二III族元素的浓度逐渐减少，可以使得第二III族元素含量在外延层中的具有均匀的过渡分布，使得应力逐渐释放，进一步地减少所述阱层缺陷，使所述阱层更加致密提高发光效率。

有鉴于上述的研究，本发明提出一种半导体发光结构，包括：衬底以及依次形成于所述衬底一侧的第一半导体层、量子阱发光层以及第二半导体层；至少一个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间具有一第一缓冲层，所述第一缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，所述第一缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，其中，所述第一缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第一缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度。

与现有技术半导体发光结构相比较，本发明的半导体发光结构中，当在所述垒层上制备下一周期的所述阱层时，所述第一缓冲层与所述阱层和所述垒层的晶格均相匹配，避免直接在所述垒层上制备所述阱层时因晶格不匹配产生应力，所以通过所述第一缓冲层的缓冲，使得所述阱层与所述垒层的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的所述阱层缺陷，使得所述阱层缺陷减少，可以提高发光效率。

请参阅图2，图2是本发明第一实施方式的半导体发光结构的示意图。在本实施方式中，所述半导体发光结构200包括两个周期的阱层和垒层：第一周期的阱层A231与垒层A232和第二周期的阱层B231与垒层B232，第一周期的垒层A232和第二周期的阱层B231之间具有一第一缓冲层250，所述第一周期的垒层A232和第二周期的阱层B231之间仅通过所述第一缓冲层250连接。

如图2所示，所述半导体发光结构200包括衬底210、依次形成于所述衬底210一侧的第一半导体层220、量子阱发光层230以及第二半导体层240，所述量子阱发光层230包括第一周期的阱层A231和垒层A232、第二周期的阱层B231和垒层B232，在同一周期中，所述阱层位于靠近所述衬底210的一侧。第一周期的垒层A232和第二周期的阱层B231之间具有一第一缓冲层250，所述第一周期的垒层A232和第二周期的阱层B231之间仅通过所述第一缓冲层250连接。其中，所述第一半导体层220、量子阱发光层230和第二半导体层240的材料均为III-V族半导体材料，所述第一缓冲层250的材料与第一周期的垒层A232的材料的晶格失配度小于所述第一周期的垒层A232的材料和第二周期的阱层B231的材料的晶格失配度，所述第一缓冲层250的材料与第二周期的阱层B231的材料的晶格失配度小于所述第一周期的垒层A232的材料和第二周期的阱层B231的材料的晶格失配度。当在所述第一周期的垒层A232上制备第二周期的阱层B231时，所述第一缓冲层250与所述第一周期的垒层A232和第二周期的阱层B231的晶格均相匹配，避免直接在所述第一周期的垒层A232上制备第二周期的阱层B231时，因所述第一周期的垒层A232与第二周期的阱层B231的晶格不匹配产生应力，所以通过所述第一缓冲层250的缓冲，使得所述第一周期的垒层A232和第二周期的阱层B231的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的第二周期的阱层B231缺陷，使得第二周期的阱层B231缺陷减少，可以提高发光效率。

其中，所述第一半导体层220和第二半导体层240的材料均包括第一V族元素和第一III族元素的化合物，第一周期的阱层A231和第二周期的阱层B231的材料包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，第一周期的垒层A232和第二周期的垒层B232的材料为包括第一V族元素和第一III族元素的化合物，所述第一缓冲层250也为III-V族半导体材料，所述第一缓冲层250的材料为包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物。优选的，所述第一III族元素为镓，所述第二III族元素为铟或铝，所述V族元素为磷、砷或氮。例如，在本实施方式中，所述第一半导体层220为N型氮化镓，所述第二半导体层240为P型氮化镓，所述量子阱发光层230为周期的氮化铟镓/氮化镓量子阱层，其中，氮化铟镓为阱层，氮化镓为垒层。但所述半导体发光结构200的材料并不限于上述实施方式，例如所述量子阱发光层230还可以为周期的氮化铝镓/氮化镓量子阱层等，亦在本发明的思想范围之内。

在本实施方式中，所述第二III族元素为铟，所述第一缓冲层250的材料中铟元素的浓度低于所述阱层B231的材料中铟元素的浓度。当在所述第一周期的垒层A232上制备第二周期的阱层B231时，由于所述第一缓冲层250的材料中铟元素的浓度低于第二周期的阱层B231中铟元素的浓度，使得从所述第一周期的垒层A232到所述第二周期的阱层B231之间的铟元素的浓度是逐渐增加而非突变的，一方面，使得所述阱层B231中第二III族元素向所述垒层A232扩散流失的数量减少，保证了所述第二周期的阱层B231中铟元素浓度稳定，避免向所述第一周期的垒层A232之中扩散，有助于所述第二周期的阱层B231的发光效率和发光波长稳定；另一方面，由于所述第一缓冲层250的材料中铟元素的浓度低于第二周期的阱层B231中铟元素的浓度，所以减缓了晶格适配度，使得应力逐渐释放，进一步地减少所述第二周期的阱层B231中的缺陷，使所述第二周期的阱层B231更加致密，提高发光效率。

其中，所述第一缓冲层250的材料中铟元素的浓度可以是均匀分布或非均匀分布，当所述第一缓冲层250的材料中铟元素非均匀分布时，所述铟元素的浓度自面向所述垒层的一侧至面向所述阱层的一侧逐渐升高，即，所述铟元素的浓度自所述第一周期的垒层A232到第二周期的阱层B231逐渐升高。从而使得铟元素的浓度缓慢过渡，能够较好地较少晶格失配造成的应力。

另外，所述第一缓冲层250不限于为一层结构，所述第一缓冲层250还可以包括依次层叠的若干第一子缓冲层，如图3所示，所述第一缓冲层250还可以包括依次层叠的三层第一子缓冲层251、第一子缓冲层252和第一子缓冲层253，其中，第一子缓冲层251、第一子缓冲层252和第一子缓冲层253中铟元素的浓度逐渐升高，靠近所述第二周期的阱层B231的第一子缓冲层253中铟元素的浓度最多。所述第一缓冲层250包括依次层叠的若干第一子缓冲层时，亦可以使得铟元素的浓度在多个第一子缓冲层逐渐过渡，能够较好地较少晶格失配造成的应力，且方便工艺制造。其中，所述第一子缓冲层的层数不做具体限制，当所述第一子缓冲层的层数越多时，铟元素的浓度过渡越缓慢，减少应力的效果越好，但所述第一子缓冲层的层数太多，会使得在制造所述半导体发光结构过程中，工艺气体切换频繁，增加工艺过程的复杂程度，因此，所述第一子缓冲层的层数优选的为三层或四层。

请参阅图4，图4是本发明第二实施方式的半导体发光结构的示意图。所述第二实施方式的半导体发光结构300与所述第一实施方式的半导体发光结构200基本相同，其区别在于：在所述半导体发光结构300中，至少一个所述阱层与其同一周期的所述垒层之间具有一第二缓冲层360，所述阱层与其同一周期的所述垒层仅通过所述第二缓冲层连接，其中，所述第二缓冲层360的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第二缓冲层360的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度。

在本实施方式中，第二周期的阱层B331和第二周期的垒层B332之间具有所述第二缓冲层360，所述第二周期的阱层B331和第二周期的垒层B332之间仅通过所述第二缓冲层360连接。当在所述第二周期的阱层B331上制备第二周期的垒层B332时，所述第二缓冲层360与第二周期的阱层B331和第二周期的垒层B332的晶格均相匹配，避免直接在所述第二周期的阱层B331上制备第二周期的垒层B332时，因所述第二周期的阱层B331和第二周期的垒层B332的晶格不匹配产生应力，所以通过所述第二缓冲层360的缓冲，使得所述第二周期的阱层B331和第二周期的垒层B332的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的第二周期的垒层B332缺陷，使得第二周期的垒层B332缺陷减少，从而再制备所述第二半导体层240时，可以保证所述第二半导体层240的晶格质量。

在本实施方式中，所述第二周期的阱层B331的下表面(即面向所述衬底310的一侧)具有所述第一缓冲层350，且上表面(即背离所述衬底310的一侧)具有所述第二缓冲层360，所述第一缓冲层350和所述第二缓冲层360夹住所述第二周期的阱层B331，对称设置在所述第二周期的阱层B331的上下两侧，从而使得量子阱发光层330的晶格更好，铟元素的浓度更稳定。另外，还可以所述第一周期的阱层A331的下表面与上表面分别具有所述第一缓冲层350和所述第二缓冲层360，亦可以使得所述量子阱发光层330的晶格更好，铟元素的浓度更稳定。

所述第二缓冲层360的材料较佳的包括V族元素、第一III族元素和第二III族元素。其中，所述第二缓冲层360的材料中第二III族元素的浓度低于所述第二周期的阱层B331的材料中第二III族元素的浓度，避免铟元素从所述第二周期的阱层B331向所述第二周期的垒层B232之中扩散，同时减少所述第二周期的垒层B232中的缺陷。

其中，所述第二缓冲层360的材料中铟元素的浓度可以是均匀分布或非均匀分布，当所述第二缓冲层360的材料中铟元素非均匀分布时，所述铟元素的浓度自面向所述垒层的一侧至面向所述阱层的一侧逐渐降低，即，所述铟元素的浓度自所述第二周期的阱层B331向所述第一周期的垒层A232逐渐降低，从而使得铟元素的浓度缓慢过渡，能够较好地减少晶格失配造成的应力。

另外，所述第二缓冲层350不限于为一层结构，所述第二缓冲层350还可以包括依次层叠的若干第二子缓冲层，如图5所示，所述第二缓冲层350还可以包括依次层叠的两层第二子缓冲层361、第二子缓冲层362，其中，第二子缓冲层361、第二子缓冲层362中铟元素的浓度依次减少，靠近所述第二周期的阱层B331的第二子缓冲层361中铟元素的浓度最多。所述第二缓冲层350包括依次层叠的若干第二子缓冲层时，亦可以使得铟元素的浓度在多个第二子缓冲层逐渐过渡，能够较好地较少晶格失配造成的应力，且方便工艺制造。其中，所述第二子缓冲层的层数不做具体限制，当所述第二子缓冲层的层数越多时，铟元素的浓度过渡越缓慢，减少应力的效果越好，但所述第二子缓冲层的层数太多，会使得在制造所述半导体发光结构过程中，工艺气体切换频繁，增加工艺过程的复杂程度，因此，所述第二子缓冲层的层数优选的为三层或四层。

在本实施方式中，所述第一缓冲层与所述阱层和所述垒层的晶格均相匹配，所述第二缓冲层也与所述阱层和所述垒层的晶格均相匹配，所以通过所述第一缓冲层和所述第二缓冲层的缓冲，使得所述阱层与所述垒层之间的应力得到缓冲，从而减少因应力造成的所述阱层缺陷，使得所述阱层缺陷减少，可以更好地提高发光效率。

虽然本发明已以较佳实施方式披露如上，但本发明并非限定于此。例如，所述半导体发光结构中的量子阱发光层并不限于两个周期的阱层和垒层，还可以为更多周期，如三个周期、五个周期或十个周期等；并且，所述第一缓冲层和所述第二缓冲层可以任意排列，如，每个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间均具有所述第一缓冲层，且每一个所述阱层与其同一周期的所述垒层之间均具有所述第二缓冲层；或，部分所述垒层与相邻周期的所述阱层之间均具有所述第一缓冲层，部分所述阱层与其同一周期的所述垒层之间均具有所述第二缓冲层。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种半导体发光结构，包括：衬底以及依次形成于所述衬底一侧的第一半导体层、量子阱发光层以及第二半导体层；其中，所述第一半导体层、量子阱发光层和第二半导体层的材料均为III-V族半导体材料，所述量子阱发光层至少包括两个周期的阱层和垒层，在同一周期中，所述阱层位于靠近所述衬底的一侧；

其特征在于：至少一个所述垒层与相邻周期的所述阱层之间具有一第一缓冲层，所述第一缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，所述第一缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，其中，所述第一缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第一缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度。

2.如权利要求1所述的半导体发光结构，其特征在于：所述阱层的材料为包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，所述垒层的材料为包括第一V族元素和第一III族元素的化合物，所述第一缓冲层也为III-V族半导体材料，所述第一缓冲层的材料为包括第一V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，其中，所述第一缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度。

3.如权利要求2所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第一缓冲层的材料中第二III族元素的浓度非均匀分布，所述第二III族元素的浓度自面向所述垒层的一侧至面向所述阱层的一侧逐渐升高。

4.如权利要求2所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第一缓冲层包括层叠的若干第一子缓冲层，其中，所述若干第一子缓冲层的材料中所述第二III族元素的浓度自靠近所述垒层的所述第一子缓冲层至远离所述垒层的所述第一子缓冲层逐渐升高。

5.如权利要求2所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第一III族元素为镓，所述第二III族元素为铟或铝，所述V族元素为磷、砷或氮。

6.如权利要求5所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第一半导体层为氮化镓第一半导体层，所述第二半导体层为氮化镓第二半导体层，所述量子阱发光层为周期的氮化铟镓/氮化镓量子阱层。

7.如权利要求2-6中任意一项所述的半导体发光结构，其特征在于：至少一个所述阱层与其同一周期的所述垒层之间具有一第二缓冲层，所述第二缓冲层面向所述阱层的一侧接触所述阱层，所述第二缓冲层面向所述垒层的一侧接触所述垒层，其中，所述第二缓冲层的材料与所述垒层的材料的晶格失配度以及所述第二缓冲层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度均小于所述垒层的材料与所述阱层的材料的晶格失配度，所述第二缓冲层的材料为包括V族元素、第一III族元素和第二III族元素的化合物，其中，所述第二缓冲层的材料中第二III族元素的浓度低于所述阱层的材料中第二III族元素的浓度。

8.如权利要求7所述的半导体发光结构，其特征在于：所述任一阱层面向所述衬底的一侧具有所述第一缓冲层，且背离所述衬底的一侧具有所述第二缓冲层。

9.如权利要求7所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第二缓冲层的材料中第二III族元素的浓度非均匀分布，所述第二III族元素的浓度自面向所述垒层的一侧至面向所述阱层的一侧逐渐降低。

10.如权利要求7所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第二缓冲层包括层叠的若干第二子缓冲层，其中，所述第二子缓冲层的材料中第二III族元素的浓度自靠近所述垒层的所述第二子缓冲层至远离所述垒层的所述第二子缓冲层逐渐降低。

11.如权利要求1所述的半导体发光结构，其特征在于：所述第一半导体层为N型半导体层，所述第二半导体层为P型半导体层。