一种量子阱结构、一种LED外延结构及其生长方法技术

本发明专利技术涉及一种量子阱结构、一种LED外延结构及其生长方法，包括多个量子阱单元，所述量子阱单元包括由下至上依次设置InGaN浅垒层、GaN量子垒层、第一InGaN浅阱层、InGaN量子阱层、第二InGaN浅阱层。本发明专利技术所设计的量子阱结构中，量子垒层包括通低流量TMIn源的InGaN浅垒层、不通TMIn源的GaN量子垒层，量子垒层包括通低流量TMIn源的第一InGaN浅阱层、通正常流量TMIn源的InGaN量子阱层、通低流量TMIn源的第二InGaN浅阱层，本发明专利技术设计的量子阱结构增加了通低流量TMIn源的InGaN浅垒层，使得量子垒层与量子阱层之间晶格适配度增加，减少内应力的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够降低外延片内应力的量子阱结构、LED外延结构及其生长方法，属于LED外延生长

技术介绍
以GaN为基础的发光二极管(LED)作为一种高效、环保、绿色新型固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、高可靠性等优点，正在迅速被广泛地应用于交通信号灯、手机背光源、户外全彩显示屏、城市景观照明、汽车内外灯、隧道灯等领域。因此LED的各方面性能提升都被业界重点关注，作为核心半导体器件的GaN基蓝光LED能与荧光粉结合制造白光，在照明方面有很大的吸引力，并且逐渐成为目前电子电力学领域研究的热点。氮化镓材料具有宽带隙、高电子迁移率、高热导率、高稳定性等一系列优点，因此在短波长发光器件、光探测器件以及大功率器件方面也有着广泛的应用和巨大的市场前景。外延结构的生长是LED芯片的关键技术，而如何能降低内应力、提高发光效率，是外延结构生长的一个技术难题。在GaN基LED外延层制备方面，量子阱的特性是影响LED内应力和光学性能的一个重要因素，LED是利用注入的电子空穴在夹于n-型掺杂区和p-型掺杂区的有源区进行辐射复合发光的，电流注入效率越高，电子空穴辐射复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子阱结构,其特征在于，包括多个量子阱单元，所述量子阱单元包括由下至上依次设置InGaN浅垒层、GaN量子垒层、第一InGaN浅阱层、InGaN量子阱层、第二InGaN浅阱层。

【技术特征摘要】
1.一种量子阱结构,其特征在于，包括多个量子阱单元，所述量子阱单元包括由下至上依次设置InGaN浅垒层、GaN量子垒层、第一InGaN浅阱层、InGaN量子阱层、第二InGaN浅阱层。2.根据权利要求1所述的一种量子阱结构,其特征在于，所述量子阱单元的厚度为0.12-0.3μm；所述InGaN浅垒层的厚度为0.06-0.15μm；所述GaN量子垒层的厚度为0.01-0.02μm；所述第一InGaN浅阱层的厚度为0.02-0.04μm；所述InGaN量子阱层的厚度为0.01-0.05μm；所述第二InGaN浅阱层的厚度为0.02-0.04μm；所述量子阱结构包括12-16个所述量子阱单元。3.一种LED外延结构，其特征在于，包括由上至下依次设置的衬底、N型GaN层、权利要求1或2所述量子阱结构、P型GaN层。4.根据权利要求3所述的一种LED外延结构，其特征在于，所述N型GaN层的厚度为3-4μm，所述P型GaN层的厚度为60-120nm。5.权利要求3或4所述的LED外延结构的生长方法，其特征在于，包括采用MOCVD方法在衬底上生长外延层，具体步骤包括：(1)在所述衬底上生长所述N型GaN层；(2)在所述N型GaN层上周期性生长所述量子阱结构，具体包括：①调节温度至800-950℃，通入150-200sccm的TMIn源和25-40sccm的TMGa源，在所述N型GaN层上生长所述InGaN浅垒层；②维持在所述InGaN浅垒层的温度，通入25-40sccm的TMGa源，在所述InGaN浅垒层上生长所述GaN量子垒层；③温度降至750-900℃，通入350-450sccm的TMIn源和25-40sccm的TMGa源，在所述GaN量子垒层上生长所述第一InGaN浅阱层；④维持在所述第一InGaN浅阱层的温度，通入600-750sccm的TMIn源和25-40sccm的TMGa源，在所述第一InGaN浅阱层上生长所述InGaN量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志芳，赵霞焱，徐现刚，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37