一种氮化镓基红光外延片结构及制备方法技术

本发明专利技术提供一种氮化镓基红光外延片结构及制备方法，包括蓝宝石衬底、缓冲层、N型层、有源区发光层和P型层，在蓝宝石衬底上依次覆盖有缓冲层、N型层、有源区发光层和P型层，其特征在于：所述有源区发光层包含若干对MQW阱层和垒层，且MQW阱层和垒层分别为InyGa1‑yN量子阱阱层和GaN垒层，其中，y的范围为0.1~0.3；本发明专利技术是以GaN基结构来生长红光外延片，其结构简单、原材料安全、工艺容易实现，安全可靠，有利于降低对人体的伤害和环境的污染。

The structure and preparation method of a gallium nitride based red epitaxial film

The invention provides a gallium nitride based light wafer structure and a preparation method thereof, including a sapphire substrate, a buffer layer, N layer, active region emitting layer and P layer on the sapphire substrate covered with a buffer layer, N layer, active region emitting layer and P layer in turn, which is characterized in that: the active region emitting layer contains a number of MQW well layer and the barrier layer, and the MQW well layer and the barrier layer is respectively InyGa1 yN quantum well layer and GaN barrier layer, the range of y to 0.1~0.3; the invention is based on GaN structure to grow red wafer, its simple structure, safety of raw materials process, easy to implement, safe and reliable, can reduce the harm to the human body and the environment pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓基红光外延片结构及制备方法
本专利技术涉及一种红光外延片结构及制备方法，尤其是一种以GaN基生长结构生长红光外延片及制备方法，属于半导体外延结构的

技术介绍
20世纪90年代初，随着红、橙、黄色AlGaInP高亮度LED的产业化，揭开了LED发展的新篇章。A1GaInP红光LED具有电流承受力强、发光效率高以及耐高温等优点，在照明、显示、指示灯中的应用具有不可替代的地位，广泛应用于汽车、电子等照明的各个领域。磷化镓红光外延片是目前制造红色LED发光二极管的核心基础材料，而普通红光LED的用量是目前所有LED中最大的一种，约占LED总产量的40～50%。近几年政府和相关研究机构高度重视LED外延生长和芯片制造技术的开发，投入了大量资金和人力加以研究，其发展速度和技术成熟度较高。然而，由于生长红光外延片的主要原材料包含As和P成份等剧毒物质，生长过程及后期维护中不可避免地对人体及环境产生一定的危害。目前，使用GaN基生长的外延片，虽然无毒无污染，但是现有工艺方法使用GaN基生长的外延片只能达到蓝绿光的波段，无法实现红光显示，因此，寻找无毒无污染或较小污染的生长红光LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化镓基红光外延片结构，包括蓝宝石衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、有源区发光层（4）和P型层（5），在蓝宝石衬底（1）上依次覆盖有缓冲层（2）、N型层（3）、有源区发光层（4）和P型层（5），其特征在于：所述有源区发光层（4）包含若干对MQW阱层（41）和MQW垒层（42），且MQW阱层（41）和MQW垒层（42）分别为InyGa1‑yN量子阱阱层和GaN垒层，其中，y的范围为0.1~0.3。

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓基红光外延片结构，包括蓝宝石衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、有源区发光层（4）和P型层（5），在蓝宝石衬底（1）上依次覆盖有缓冲层（2）、N型层（3）、有源区发光层（4）和P型层（5），其特征在于：所述有源区发光层（4）包含若干对MQW阱层（41）和MQW垒层（42），且MQW阱层（41）和MQW垒层（42）分别为InyGa1-yN量子阱阱层和GaN垒层，其中，y的范围为0.1~0.3。2.根据权利要求1所述的一种氮化镓基红光外延片结构，其特征在于，有源区发光层（4）中包含5~10对交替分布的InyGa1-yN/GaN。3.根据权利要求1所述的一种氮化镓基红光外延片的结构，其特征在于，在每对MQW阱层（41）和MQW垒层（42）中，InyGa1-yN量子阱阱层的厚度为2~7nm。4.根据权利要求1所述的一种氮化镓基红光外延片结构，其特征在于，在每对MQW阱层（41）和MQW垒层（42）中，GaN垒层的厚度为6~18nm。5.根据权利要求1所述的一种氮化镓基红光外延片结构，其特征在于，在每对MQW阱层（41）和MQW垒层（42）中，GaN垒层中掺杂杂质为Si元素，且掺杂Si的浓度为5E+16～6E+17atoms/cm3。6.根据权利要求1所述的一种氮化镓基红光外延片结构，其特征在于，根据公式λ=1240/Eg，其中，λ为波长，Eg为禁带宽度，当调整禁带宽度Eg在1.6~2.0eV范围时，有源区发光层...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜红苓，钟玉煌，田淑芬，
申请(专利权)人：江苏新广联半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32