一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构制造技术

技术编号:21836761 阅读:43 留言:0更新日期:2019-08-10 19:34
本发明专利技术公开了一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构,属于半导体光电子器件技术领域,包括衬底、GaN缓冲层、未掺杂GaN层、n型GaN层、多量子阱发光层、电子阻挡层与p型GaN层,所述GaN缓冲层、未掺杂GaN层、n型GaN层、多量子阱发光层、电子阻挡层与p型GaN层依次生长在衬底上,所述电子阻挡层为异质外延的P‑I‑N结结构,所述异质外延的P‑I‑N结结构包括P型AlxGa1‑xN层、I型AlyGa1‑yN层与N型AlzGa1‑zN层。本发明专利技术可以有效降低电子泄漏,提高空穴的注入效率,增加电子与空穴的辐射复合,提高LED的内量子效率和光的输出功率。

A LED structure with heteroepitaxy junction electronic barrier layer

【技术实现步骤摘要】
一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构
本专利技术涉及半导体光电子器件
,具体涉及一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构。
技术介绍
发光二极管LED具有光电转换效率高、使用寿命长、易于集成、驱动电压低等优点,被广泛应用于照明、显示屏、指示信号等各个领域。目前发达国家照明用电占总发电量的20%,发展中国家在10-15%,欠发达国家和地区在5%,具有替代白炽灯成为新一代照明光源的潜力。对于GaN基带隙半导体材料,其发光光谱涵盖了从深紫外到中红外的整个波段,这一优势使GaN材料比其他半导体材料在照明领域具有更大的发展潜力和更广阔的应用空间。虽然GaN基LED目前已经大规模产业化生产,但是仍然存在着发光效率低下的问题,这是因为GaN基材料本身存在自发极化效应和压电极化效应,极化效应产生的极化电场致使多量子阱结构的能带发生形变进而产生量子限制斯塔克效应,随着驱动电流增加,器件内部漏电流变得严重,导致内量子效率降低。传统的LED结构采用AlGaN电子阻挡层来降低器件的漏电流,而采用单一的AlGaN电子阻挡层对电子的阻挡能力不足,仍然会造成电子泄露,同时会降低空穴的注入效率,从而导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构,其特征在于:包括衬底(1)、GaN缓冲层(2)、未掺杂GaN层(3)、n型GaN层(4)、多量子阱发光层(5)、电子阻挡层(6)与p型GaN层(7),所述GaN缓冲层(2)、未掺杂GaN层(3)、n型GaN层(4)、多量子阱发光层(5)、电子阻挡层(6)与p型GaN层(7)依次生长在衬底(1)上,所述电子阻挡层(6)为异质外延的P‑I‑N结结构,所述异质外延的P‑I‑N结结构自下而上依次包括P型AlxGa1‑xN层(61)、I型AlyGa1‑yN层(62)与N型AlzGa1‑zN层(63),所述P型AlxGa1‑xN层(61)为第一势垒层,所述P...

【技术特征摘要】
1.一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构,其特征在于:包括衬底(1)、GaN缓冲层(2)、未掺杂GaN层(3)、n型GaN层(4)、多量子阱发光层(5)、电子阻挡层(6)与p型GaN层(7),所述GaN缓冲层(2)、未掺杂GaN层(3)、n型GaN层(4)、多量子阱发光层(5)、电子阻挡层(6)与p型GaN层(7)依次生长在衬底(1)上,所述电子阻挡层(6)为异质外延的P-I-N结结构,所述异质外延的P-I-N结结构自下而上依次包括P型AlxGa1-xN层(61)、I型AlyGa1-yN层(62)与N型AlzGa1-zN层(63),所述P型AlxGa1-xN层(61)为第一势垒层,所述P型AlxGa1-xN层(61)位于多量子阱发光层(5)的上端,所述I型AlyGa1-yN层(62)为势阱层,所述I型AlyGa1-yN层(62)位于P型AlxGa1-xN层(61)的上端,所述N型AlzGa1-zN层(63)为第二势垒层,所述N型AlzGa1-zN层(63)位于I型AlyGa1-yN层(62)的上端。2.根据权利要求1所述的一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构,其特征在于:所述多量子阱发光层(5)包括InGaN势阱与GaN势垒,所述InGaN势阱与GaN势垒交替设置,所述InGaN势阱与GaN势垒构成一个周期对,在同一周期对内,所述GaN势垒位于InGaN势阱的上端,所述多量子阱发光层(5)包括多个周期对。3.根据权利要求2所述的一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构,其特征在于:所述多量子阱发光层(5)的结构中In组分为15%~20%,所述InGaN势阱的厚度为1~3nm,所述GaN势垒的厚度为10~16nm。4.根据权利要求1所述的一种具有异质外延结型电子阻挡层的LED结构,其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王俊郭进冯俊波
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第三十八研究所
类型:发明
国别省市:安徽,34

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