一种氮化物发光二极管结构制造技术

本发明专利技术公开了一种氮化物发光二极管结构，包括衬底，在衬底上设有缓冲层，在缓冲层上依次设有n型层、准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层、第二限制量子阱层和p型层，特征是：所述准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层和第二限制量子阱层位置包含有倒六角锥结构；所述第一限制量子阱层和第二限制量子阱层的量子阱禁带宽度均比发光多量子阱层的量子阱禁带宽度宽0.03─0.3eV。本发明专利技术利用第一限制量子阱层和第二限制量子阱层的量子阱禁带宽度均比发光多量子阱层的量子阱禁带宽度更宽的特点，将更多的载流子限制在发光多量子阱中，提升电子和空穴的匹配度，从而进一步提升发光二极管的内量子效率。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化物发光二极管结构
本专利技术涉及半导体材料，尤其是涉及一种氮化物发光二极管结构。
技术介绍
发光二极管（LED）以其节能环保、可靠性高等显著特点得到人们广泛的关注和研究。在能源危机和环境危机日益加重的今天，众多国家和地区将LED照明技术列为国家发展战略。经过二十多年的研究和努力，LED外延生长技术、LED芯片制造技术以及LED封装技术均得到长足进步，使得LED被广泛用于显示屏、指示灯、景观照明、汽车灯、通用照明等很多领域。氮化物LED普遍存在在较大工作电流密度下，发光效率随电流的增大而减小的现象，这一现象被称为“效率Droop效应”。产生Droop效应的原因在学术界依然存在争议，但主要包括电子泄漏、电子空穴不匹配、俄歇复合等几种。大量研究表明，电子泄漏和电子空穴不匹配的主要原因是氮化物LED的p型载流子（空穴）不足以及在多量子阱中分布严重不均匀。可见，当空穴浓度不能进一步提升的情况下，减缓Droop效应提升氮化物LED发光效率的一个可行方法就是使空穴与电子更加匹配。由于空穴浓度低于电子浓度，因此如果使空穴均匀分布到多量子阱中，将会使空穴与电子更加不匹配。如将有限的空穴限制在部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物发光二极管结构，包括衬底，在衬底上设有缓冲层，在缓冲层上依次设有n型层、准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层、第二限制量子阱层和p型层，其特征在于：在所述准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层和第二限制量子阱层位置包含有倒六角锥结构；所述第一限制量子阱层和第二限制量子阱层的量子阱禁带宽度均比发光多量子阱层的量子阱禁带宽度宽0.03─0.3eV。

【技术特征摘要】
1.一种氮化物发光二极管结构，包括衬底，在衬底上设有缓冲层，在缓冲层上依次设有n型层、准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层、第二限制量子阱层和p型层，其特征在于：在所述准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层和第二限制量子阱层位置包含有倒六角锥结构；所述第一限制量子阱层和第二限制量子阱层的量子阱禁带宽度均比发光多量子阱层的量子阱禁带宽度宽0.03─0.3eV。2.根据权利要求1所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：位于准备层、第一限制量子阱层、发光多量子阱层和第二限制量子阱层位置的倒六角锥结构在生长平面上分布密度为ρ，即为单位面积上的个数，至第二限制量子阱层的顶部时倒六角锥结构与生长平面相交成正六边形，正六边形的边长为L，其中1×108cm-2≤ρ≤1×1010cm-2，50nm≤L≤200nm。3.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：所述生长平面为GaN材料体系的（0001）面，倒六角锥结构的六个锥面为GaN材料体系{10–11}面族的六个面；至第二限制量子阱层生长结束时，倒六角锥结构表现为倒六角锥形的空洞，在生长p型层的过程中上述空洞被填平。4.根据权利要求1或2所述的氮化物发光二极管结构，其特征在于：准备层是InxGa(1-x)N单层结构或InyGa(1-y)N/InzGa(1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军林，莫春兰，张建立，吴小明，王小兰，江风益，
申请(专利权)人：南昌大学，南昌黄绿照明有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36