The invention relates to a high uniformity of red LED epitaxial structure and preparation method thereof, including bottom are sequentially arranged GaAs substrate, AlGaAs buffer layer and GaAs buffer layer, AlGaAs/AlAs DBR, AlInP N N AlGaInP limit layer, a waveguide layer, MQW quantum well active layer, AlGaInP layer, AlInP P waveguide P limit layer, GaP window layer. The growth of AlGaAs buffer layer before growth of GaAs buffer layer, the oxide layer on the surface of the AlGaAs buffer layer to decompose absorption, minimize the effect of oxidation of the substrate surface layer for subsequent epitaxial structure.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高均匀性的红光LED外延结构及其制备方法,属于发光二极管的
技术介绍
LED是发光二极管(Light Emitting Diode)的缩写。在部分半导体材料的PN结中,载流子复合时释放的能量会以光的形式发射,把电能直接转换为光能。通过注入载流子形成发光复合,利用这种注入式电致发光原理制作的二极管就是发光二极管,通称LED。LED的发光效率和发光颜色取决于制作LED的材料和工艺,目前广泛使用的颜色有红、蓝、绿、白、黄。由于LED工作电压低(仅1.5~3V),其亮度又能用电压(或电流)调节,并且具有耐冲击、抗振动、寿命长(10万小时)的特点,被认为是降能耗节电的最佳实现途径。资料显示,LED光源比白炽灯节电87%、比荧光灯节电50%,而寿命比白炽灯长20~30倍、比荧光灯长10倍。另外,LED光源还具有体积小、环保、节能、寿命长、响应快、安全、色彩丰富、可控等一系列独特优点。1990年之前,半导体发光材料的研究重点是AlGaAs材料,而由于AlGaAs材料的特性,其发光波长最短只能到680nm左右,出于对更短波长光源的迫切需要,使得人们纷纷把注意力转向有更大带隙的AlGaInP材料上去。最先使用AlGaInP材料的是T.Suzuki等人,他们在1982年时研制了AlGaInP双异质结构的激光器,他们发现Al0.5In0.5P/Ga0.5In0.5P/Al0.5In0.5P双异质结构的光荧光强度是单层Ga0.5In0.5P的十倍。1991年,美国HP公司的Craford等人和日本东芝公司研制成功了AlGaInP发光二极管,并于199 ...
【技术保护点】
一种高均匀性的红光LED外延结构,其特征在于,包括由下而上依次设置的GaAs衬底、AlGaAs缓冲层、GaAs缓冲层、AlGaAs/AlAs DBR、AlInP N限制层、AlGaInP N波导层、MQW量子阱有源层、AlGaInP P波导层、AlInP P限制层、GaP窗口层。
【技术特征摘要】
1.一种高均匀性的红光LED外延结构,其特征在于,包括由下而上依次设置的GaAs衬底、AlGaAs缓冲层、GaAs缓冲层、AlGaAs/AlAs DBR、AlInP N限制层、AlGaInP N波导层、MQW量子阱有源层、AlGaInP P波导层、AlInP P限制层、GaP窗口层。2.根据权利要求1所述的一种高均匀性的红光LED外延结构,其特征在于,所述AlGaAs缓冲层的厚度为0.1-0.8μm,载流子浓度为1E17cm-3~5E18cm-3。3.根据权利要求1所述的一种高均匀性的红光LED外延结构,其特征在于,所述AlGaAs缓冲层的厚度为0.2-0.8μm,载流子浓度为1E17cm-3~5E18cm-3。4.根据权利要求1所述的一种高均匀性的红光LED外延结构,其特征在于,所述AlGaAs缓冲层的厚度为0.5μm,载流子浓度为5E17cm-3。5.根据权利要求1所述的一种高均匀性的红光LED外延结构,其特征在于,所述GaAs衬底厚度为250-375μm;所述GaAs缓冲层的厚度为0.2-0.5μm,载流子浓度为1E17cm-3~5E18cm-3;所述AlGaAs/AlAs DBR的载流子浓度为1E17cm-3~5E18cm-3;所述AlInP N限制层的厚度为0.5-1μm,载流子浓度为5E17cm-3~5E18cm-3,三五族比为50-200;所述AlGaInP N波导层的厚度为0.15-0.5μm,不掺杂,三五族比为150-350;所述MQW量子阱有源层的厚度为0.05-0.5μm,不掺杂,三五族比为150-350;所述AlGaInP P波导层的厚度为0.15-0.5μm,不掺杂,三五族比为150-350;所述AlInP P限制层的厚度为0.5-1μm,载流子浓度为1E18cm-3~5E18cm-3,三五族比为50-200;所述GaP窗口层的厚度为3-10μm,载流子浓度1E19cm-3~5E19cm-3。6.权利要求1-5任一所述的高均匀性的红光LED外延结构的制备方法,其特征在于,具体步骤包括:(1)将GaAs衬底放入反应室,在300-800℃的温度范围内生长一层0.1-0.8μm厚的AlGaAs缓冲层,载流子浓度为1E17cm-3~5E18cm-3;(2)保持步骤(1)的温度,在AlGaAs缓冲层上面生长一层0.2-0.5um的GaAs缓冲层,载流子浓度为1E17cm-3~5E18cm-3;(3)在GaAs缓冲层上面于650-800℃的温...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雨,张新,于军,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
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