一种改善GaN晶体质量的LED外延结构制造技术

一种改善GaN晶体质量的LED外延结构，涉及发光二极管外延技术领域。本发明专利技术从下至上依次包括图形化衬底、GaN缓冲层、U型GaN层、N型GaN层、InGaN阱层、GaN垒层、电子阻挡层和P型GaN层。其结构特点是，所述U型GaN层从下至上包括U1型GaN层和U2型GaN层。所述U2型GaN层包括交替生长的2D型GaN层和3D型GaN层。同现有技术相比，本发明专利技术能有效减小自发极化和压电极化，提高辐射复合几率，从而达到增强LED出光效率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管外延
，特别是能改善GaN晶体质量的LED外延结构。
技术介绍
GaN基材料属于直接带隙半导体，并且其带隙从1.8-6.2V 连续可调，是生产高亮度蓝光、绿光和白光LED的最常用材料，由于半导体二极管具有体积小、高效、节能、使用寿命长、环保耐用等特点而广泛应用于背光源、显示屏、传感器、通讯及照明等领域。因此，很多LED专家学者致力于LED亮度的研发中，而外延生长方式对亮度的影响尤为重要。辐射复合效率是外延生长工艺影响亮度的关键点，影响它的因素较多，如量子限制效应，极化效应，缺陷和杂质导致的深能级，这些都会使辐射复合效率下降。而缺陷密度是影响内量子效率的主要因素，在生长过程中由于衬底和外延层的晶格失配和热失配导致LED内部存在大量的非辐射缺陷，位错密度达109cm-2 ～1011cm-2。而由此产生的自发极化和压电效应导致强大的内建电场，致使电子和空穴的波函数在空间分布上分离，即量子限制斯塔克效应QCSE，降低了发光效率，且随着注入电流的增加以及器件使用温度的升高，波长会发生漂移，发光效率也会导致下降，即Droop现象。缺陷过多也会造成P-N结发生隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善GaN晶体质量的LED外延结构，它从下至上依次包括图形化衬底（1）、GaN缓冲层（2）、U型GaN层、N型GaN层（4）、InGaN阱层（5）、GaN垒层（6）、电子阻挡层（7）和P型GaN层（8），其特征在于：所述U型GaN层从下至上包括U1型GaN层（3）和U2型GaN层（40），所述U2型GaN层（40）包括交替生长的2D型GaN层（401）和3D 型GaN层（402）。

【技术特征摘要】
1.一种改善GaN晶体质量的LED外延结构，它从下至上依次包括图形化衬底（1）、GaN缓冲层（2）、U型GaN层、N型GaN层（4）、InGaN阱层（5）、GaN垒层（6）、电子阻挡层（7）和P型GaN层（8），其特征在于：所述U型GaN层从下至上包括U1型GaN层（3）和U2型GaN层（40），所述U2型GaN层（40）包括交替生长的2D型GaN层（401）和3D 型GaN层（402）。2.根据权利要求1所述的改善GaN晶体质量的LED外延结构，其特征在于：所述U2型GaN层（40）在氢氮混合环境中生长，生长周期为...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦春余，林政志，曾颀尧，梁庆荣，
申请(专利权)人：南通同方半导体有限公司，同方股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32