本实用新型专利技术提供一种紫外GaN基LED外延结构，LED外延结构依次包括：衬底；位于衬底上的低温缓冲层；位于低温缓冲层上的高温u‑GaN层；位于高温u‑GaN层上的高温n‑GaN层；位于高温n‑GaN层上的低温AlGaN/GaN超晶格层，低温AlGaN/GaN超晶格层包括层叠设置的低温AlGaN层和低温GaN层。本实用新型专利技术采用低温AlGaN/GaN超晶格层取代传统的InGaN/GaN应力释放层，通过调整低温AlGaN/GaN超晶格层的生长工艺，可以沿着位错缺陷产生V‑pits，从而阻挡载流子在位错缺陷处产生非辐射复合。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及LED
，尤其涉及一种紫外GaN基LED外延结构。
技术介绍
发光二极管(Light-Emitting D1de，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。随着技术的发展，紫外发光二极管(UVLED)在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面有着广阔的市场应用前景。除此之外，紫外LED也越来越受到照明市场的关注。因为通过紫外LED激发三基色荧光粉，可获得普通照明的白光。目前市售的白光LED大多是通过蓝色LED激发黄光的荧光粉获得，其中红色光成分较弱。然而，由于蓝宝石衬底和氮化镓之间存在16%的晶格失配和较大的热膨胀系数差异，利用MOCVD技术外延生长GaN晶体时，产生线位错(threading dislocat1ns)的密度高达108-101()/Cm2。为了避免载流子在位错处发生非辐射复合，从而影响LED的发光效率，通常会在η型GaN层和量子阱发光层之间插入一层低温的InGaN/GaN应力释放层。该应力释放层会沿着位错缺陷产生V型坑(V-pits)，V型坑侧面的禁带宽度比平面(c面)要高出很多，在位错缺陷处形成势皇，避免载流子靠近位错而被捕获，从而提升LED的发光效率。然而，对于365?390nm的紫外来说会存在另外一个问题。氮化镓(GaN)禁带宽度为3.42eV，对应波长大约365nm的光，对365?390nm这个波段不会有吸收，但是低温的InGaN/GaN应力释放层，对这个波段的光可能有较强的吸收，从而降低LED的发光效率。有鉴于此，为了解决上述技术问题，有必要提供一种紫外GaN基LED外延结构。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种紫外GaN基LED外延结构，本技术采用低温AlGaN/GaN超晶格层取代传统的InGaN/GaN应力释放层，通过调整AlGaN/GaN超晶格的生长工艺，可以沿着位错缺陷产生V-pits，从而阻挡载流子在位错缺陷处产生非辐射复合。为了实现上述目的，本技术实施例提供的技术方案如下:—种紫外GaN基LED外延结构，所述LED外延结构依次包括:衬底；位于所述衬底上的低温缓冲层；位于所述低温缓冲层上的高温U-GaN层；位于所述高温U-GaN层上的高温η-GaN层；位于所述高温n-GaN层上的低温AlGaN/GaN超晶格层，所述低温AlGaN/GaN超晶格层包括层叠设置的低温AlGaN层和低温GaN层；位于所述低温AlGaN/GaN超晶格层上的低温InGaN/AlGaN紫外发光层，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层包括层叠设置的低温InGaN量子阱层和低温AlGaN量子皇层，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层的发光波长为365?390nm;位于所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层上的高温p-AlGaN电子阻挡层； 位于所述高温p-AlGaN电子阻挡层上的高温p_GaN层。作为本技术的进一步改进，所述低温AlGaN/GaN超晶格层包括3~15个周期层叠设置的低温AlGaN层和低温GaN层。作为本技术的进一步改进，所述低温AlGaN/GaN超晶格层中，每层低温AlGaN层的厚度为I?5nm，每层低温GaN层的厚度为I?5nm。作为本技术的进一步改进，所述低温AlGaN/GaN超晶格层中低温AlGaN层的Al组分为0.01?0.05。作为本技术的进一步改进，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层包括6?10个周期层叠设置的低温InGaN量子阱层和低温AlGaN量子皇层。作为本技术的进一步改进，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层中，每层低温InGaN量子阱层的厚度为2?4nm，每层低温AlGaN量子皇层的厚度为6?12nm。作为本技术的进一步改进，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层中低温AlGaN量子皇层的Al组分为0.05?0.25。作为本技术的进一步改进，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层中低温InGaN量子讲层的In组分为O?0.09。作为本技术的进一步改进，所述低温缓冲层为低温GaN层或低温AlGaN层。与现有技术相比，本技术采用低温AlGaN/GaN超晶格层取代传统的InGaN/GaN应力释放层，通过调整低温AlGaN/GaN超晶格层的生长工艺，可以沿着位错缺陷产生V-pits，从而阻挡载流子在位错缺陷处产生非辐射复合；此外，由于AlGaN具有较高的势皇，在n-GaN层和发光层之间插入低温AlGaN/GaN超晶格层，可以在电子注入的纵向将电子减速，有助于电流的横向扩展，进一步提升LED的发光效率。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中紫外GaN基LED外延结构的结构示意图；图2为本技术中低温AlGaN/GaN超晶格层的结构示意图；图3为本技术中低温InGaN/AlGaN紫外发光层的结构示意图。【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。参图1所示，本技术公开了一种紫外GaN基LED外延结构，从下向上依次包括:衬底10、低温缓冲层20、尚温U-GaN层3O、尚温n_GaN层40、低温AIGaN/GaN超晶格层5O、低温InGaN/AlGaN紫外发光层60、高温p-AlGaN电子阻挡层70、及高温p_GaN层80。采用低温AlGaN/GaN超晶格层50取代传统的InGaN/GaN应力释放层，通过调整AlGaN/GaN超晶格的生长工艺，可以沿着位错缺陷产生V-pits，从而阻挡载流子在位错缺陷处产生非辐射复合。应当理解的是，本技术中各外延层所定义的“高温”或“低温”分别对应不同外延层生长工艺中的不同温度，不同外延层中的“高温”或“低温”对应的范围不同。具体地，以下对LED外延结构的各外延层进行具体说明。衬底10，优选地，该衬底为图形化蓝宝石衬底，当然，衬底也可以为平片蓝宝石衬底、或其他材料的平片或图形化衬底。低温缓冲层20( 500?550 °C、200?500Torr条件下生长)，低温缓冲层20为低温GaN层或低温AlGaN层等，该层厚度为10?30nm ο高温u-GaN层30( 1040?1100°C、100?300Torr条件下生长)，该层厚度为2?4um。高温n-GaN层4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫外GaN基LED外延结构，其特征在于，所述LED外延结构依次包括：衬底；位于所述衬底上的低温缓冲层；位于所述低温缓冲层上的高温u‑GaN层；位于所述高温u‑GaN层上的高温n‑GaN层；位于所述高温n‑GaN层上的低温AlGaN/GaN超晶格层，所述低温AlGaN/GaN超晶格层包括层叠设置的低温AlGaN层和低温GaN层；位于所述低温AlGaN/GaN超晶格层上的低温InGaN/AlGaN紫外发光层，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层包括层叠设置的低温InGaN量子阱层和低温AlGaN量子垒层，所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层的发光波长为365~390nm；位于所述低温InGaN/AlGaN紫外发光层上的高温p‑AlGaN电子阻挡层；位于所述高温p‑AlGaN电子阻挡层上的高温p‑GaN层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冯猛，陈立人，刘恒山，
申请(专利权)人：聚灿光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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