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具有电荷载流子的改进分布的光敏器件及其形成方法技术

技术编号:10525345 阅读:162 留言:0更新日期:2014-10-09 10:53
发射辐射的半导体器件包括:第一基底区,该第一基底区包括n型III-V半导体材料;第二基底区,该第二基底区包括p型III-V半导体材料;以及多量子阱结构,该多量子阱结构被布置在所述第一基底区与所述第二基底区之间。所述多量子阱结构包括至少三个量子阱区和至少两个势垒区。所述量子阱区中的第三个与所述量子阱区中的第二个之间的空穴能量势垒小于所述量子阱区中的第二个与所述量子阱区中的第一个之间的空穴能量势垒。形成这样的器件的方法包括:顺序地外延地沉积这样的多量子阱结构的层;以及选择所述层的组分和构造使得所述空穴能量势垒跨越所述多量子阱结构变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式一般地涉及包括III-V半导体材料的光敏器件以及形成这样 的光敏器件的方法。
技术介绍
光敏器件是被构造成将电能转换成电磁辐射或者将电磁辐射转换成电能的器件。 光敏器件包括但不限于发光二极管(LED)、半导体激光器、光电检测器以及太阳能电池。这 样的光敏器件常常包括III-V半导体材料的一个或多个平面层。III-V半导体材料是主要 地由来自周期表的ΠΙΑ族的一个或多个元素(B、Al、Ga、In以及T1)和来自周期表的VA族 的一个或多个元素(N、P、As、Sb以及Bi)组成的材料。III-V半导体材料的平面层可以是 结晶体,并且可以包括III-V半导体材料的单晶体。 结晶的III-V半导体材料的层一般地在III-V半导体材料的晶格(lattice)内 包括一定数量的缺陷。晶体结构中的这些缺陷可以包括例如点缺陷和线缺陷(例如,线位 错)。这样的缺陷对在III-V半导体材料的层上或层中制造的光敏器件的性能不利。 附加地,用于制造结晶的III-V半导体材料的层的当前已知的方法一般地涉及 III-V半导体材料在底层衬底的表面上的外延生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括至少一个发光二极管(LED)的器件,包括:第一基底区,所述第一基底区包括n型III‑V半导体材料;第二基底区,所述第二基底区包括p型III‑V半导体材料;以及多量子阱结构,所述多量子阱结构被布置在所述第一基底区与所述第二基底区之间,所述多量子阱结构包括至少三个量子阱区和至少两个势垒区,所述至少两个势垒区中的第一势垒区被布置在所述至少三个量子阱区中的第一量子阱区与第二量子阱区之间,所述至少两个势垒区中的第二势垒区被布置在所述至少三个量子阱区中的第二量子阱区与第三量子阱区之间,所述第一量子阱区比所述第三量子阱区更靠近所述第一基底区,并且所述第三量子阱区比所述第一量子阱区更靠近所述第二基底区...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.08 FR 1251158;2012.01.31 US 13/362,8661. 一种包括至少一个发光二极管(LED)的器件,包括: 第一基底区,所述第一基底区包括η型III-V半导体材料; 第二基底区,所述第二基底区包括Ρ型III-V半导体材料;以及 多量子阱结构,所述多量子阱结构被布置在所述第一基底区与所述第二基底区之间, 所述多量子阱结构包括至少三个量子阱区和至少两个势垒区,所述至少两个势垒区中的第 一势垒区被布置在所述至少三个量子阱区中的第一量子阱区与第二量子阱区之间,所述至 少两个势垒区中的第二势垒区被布置在所述至少三个量子阱区中的第二量子阱区与第三 量子阱区之间,所述第一量子阱区比所述第三量子阱区更靠近所述第一基底区,并且所述 第三量子阱区比所述第一量子阱区更靠近所述第二基底区; 其中,所述第一量子阱区、所述第二量子阱区以及所述第三量子阱区中的每一个都包 括InxGai_xN并且在所述第一基底区与所述第二基底区之间延伸的方向上具有至少约2纳米 的阱区厚度,以及所述第一势垒区和所述第二势垒区中的每一个都包括In yGai_yN,并且在 所述第一基底区与所述第二基底区之间延伸的所述方向上具有大于所述阱区厚度中的每 一个阱区厚度并且至少约2纳米的势垒区厚度,其中y是至少约0. 05 ;并且 其中,所述第三量子阱区与所述第二量子阱区之间的空穴能量势垒小于所述第二量子 阱区与所述第一量子阱区之间的空穴能量势垒。2. 根据权利要求1所述的器件,其中,所述第一量子阱区、所述第二量子阱区以及所述 第三量子阱区中的每一个的阱区厚度是至少约5纳米。3. 根据权利要求1所述的器件,其中,所述第一势垒区具有第一带隙能量并且所述第 二势垒区具有第二带隙能量,所述第二带隙能量小于所述第一带隙能量。4. 根据权利要求1所述的器件,其中,所述多量子阱结构在所述第一基底区与所述第 二基底区之间延伸的所述方向上具有至少约10 nm的总结构厚度。5. 根据权利要求1所述的器件,其中,所述第一基底区包括松弛的半导体材料的体。6. -种形成发射辐射的器件的方法,包括: 在应变松弛层之上形成贯穿应变半导体材料的层的多个开口; 热处理所述应变半导体材料和所述应变松弛层,并且引起所述应变松弛层的形变和所 述应变半导体材料的松弛以形成松弛的半导体材料的至少一个体; 在所述松弛的半导体材料的至少一个体之上顺序地外延地沉积多个ΠΙ-V半导体材 料体以形成多量子阱结构,所述多量子阱结构包括布置在第一量子阱区与第二量子阱区之 间的第一势垒区以及布置...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚塔尔·艾尔纳
申请(专利权)人:索泰克公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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